Naukowcy i fizycy spędzili lata, aby wydedukować i połączyć dwie najbardziej wpływowe i rewolucyjne teorie stulecia: teorię informacji i mechanikę kwantową. Są one najważniejszymi odkryciami stulecia, które stworzyły podwaliny współczesnej fizyki, a mimo to wydają się nie współpracować ze sobą. Jednak ich sukces dał początek nowemu spojrzeniu na obliczenia i informację. Jest superkomputer, który odegrał i nadal odgrywa fundamentalną rolę w dziedzinie nauk obliczeniowych. Następnie jest informatyka kwantowa, której źródłem jest jedna z najbardziej rewolucyjnych teorii stulecia – mechanika kwantowa.

Co to jest Supercomputing?

Superkomputer zawsze był wyspecjalizowaną formą obliczeń na granicy technologii. Wraz z rozwojem i dojrzewaniem dziedziny informatyki, obliczenia stały się szersze i bardziej zróżnicowane. Superkomputer to dowolny system obliczeniowy, który działa przy wysokim stosunku mocy obliczeniowej do liczby operacji we/wy i który dostarcza bardzo dużą liczbę efektywnych cykli obliczeniowych na sekundę w celu rozwiązania złożonych problemów, w przeciwieństwie do komputera ogólnego przeznaczenia.

Termin „superkomputer” odnosi się do przetwarzania szalenie skomplikowanych, pełnych danych problemów przy użyciu superkomputerów. Superkomputery są niewątpliwie ostatecznym motorem ery informacyjnej, odgrywającym znaczącą rolę w wielu dziedzinach ważnych dla narodu. Rząd jest podstawowym użytkownikiem superkomputerów. Superkomputery są wykorzystywane w dzisiejszych czasach do rozwiązywania złożonych problemów, w tym symulacji i modelowania zjawisk fizycznych, takich jak zmiany klimatyczne, wybuchy i zachowanie cząsteczek, oraz analizy danych, takich jak sekwencjonowanie genomu i obserwacje astronomiczne.

Co to jest Quantum Computing (obliczenia kwantowe)?

Obliczenia kwantowe to wykorzystanie wyraźnie kwantowych zjawisk mechanicznych, takich jak superpozycja i splątanie, do wykonywania operacji na danych. Jest to fascynująca nowa dziedzina na styku fizyki, informatyki i matematyki, która stara się wykorzystać niektóre z niemal mistycznych zjawisk mechaniki kwantowej, aby poszerzyć nasze horyzonty obliczeniowe. Aby nauczyć się obliczeń kwantowych, należy najpierw zrozumieć kilka podstawowych faktów o świecie kwantowym. Mechanika kwantowa odegrała znaczącą rolę w rozwoju nowych i bardziej wydajnych urządzeń obliczeniowych.

Zgodnie z zasadami mechaniki kwantowej, układy są ustawiane w określony stan dopiero po dokonaniu pomiaru. W obliczeniach kwantowych nie chodzi o zmianę fizycznego podłoża, na którym wykonywane są obliczenia, ale raczej o zmianę samego pojęcia obliczeń. Podstawową jednostką obliczeniową nie jest już bit, ale bit kwantowy lub „qubit”.

Różnica między superkomputerami a obliczeniami kwantowymi

Definicja Super Computing Vs. Quantum Computing

– Supercomputing odnosi się do przetwarzania niezwykle złożonych i masowo obciążonych danymi problemów przy użyciu najpotężniejszych maszyn obliczeniowych zwanych superkomputerami. Superkomputery to obliczenia o wysokiej wydajności, w przeciwieństwie do obliczeń ogólnego przeznaczenia. Superkomputery odgrywają istotną rolę w bezpieczeństwie narodowym i w odkryciach naukowych.

– Z kolei obliczenia kwantowe to fascynująca nowa dziedzina na styku fizyki, informatyki i matematyki, która stara się wykorzystać niektóre z niemal mistycznych zjawisk mechaniki kwantowej do poszerzenia naszych horyzontów obliczeniowych.

Komputer

– Superkomputer to każdy system obliczeniowy, który działa przy wysokim stosunku mocy obliczeniowej do wejścia/wyjścia, i który dostarcza bardzo dużą liczbę efektywnych cykli obliczeniowych na sekundę w celu rozwiązania złożonych problemów, w przeciwieństwie do komputera ogólnego przeznaczenia. Superkomputery działają na najwyższym obecnie poziomie operacyjnym dla komputerów lub w jego pobliżu.

Z kolei komputery kwantowe to komputery mające na celu wykorzystanie nowych algorytmów kwantowych do przyspieszenia obliczeń cyfrowych, co nie jest możliwe w przypadku komputerów cyfrowych. Dziedzina ta jest jednak wciąż w powijakach, a technologia jest wciąż w fazie rozwoju.

Zastosowania w Super Computing Vs. Quantum Computing

– Superkomputery nadal odgrywają znaczącą rolę w bezpieczeństwie narodowym i w odkryciach naukowych. Superkomputery są narzędziami, które pozwalają naukowcom i inżynierom rozwiązywać problemy obliczeniowe, których rozmiar i złożoność sprawiają, że są one inaczej niewykonalne. Powszechne zastosowania obejmują symulację i modelowanie zjawisk fizycznych, takich jak zmiany klimatu, eksplozje i zachowanie cząsteczek oraz kryptologię.

Obliczenia kwantowe to wykorzystanie zjawisk mechaniki kwantowej, takich jak superpozycja i splątanie, do wykonywania operacji na danych. Jednak wykorzystanie komputerów kwantowych w świecie rzeczywistym to wciąż praca w toku.

Podsumowanie

Supercomputing to nie tylko technologie, metryka i ekonomia; to złożona sieć łącząca ludzi, organizacje, produkty i technologie.

Superkomputery to ekosystem platform obliczeniowych, oprogramowania systemowego i ludzi, którzy wiedzą jak je wykorzystać do rozwiązywania złożonych problemów świata rzeczywistego.

Superkomputery nadal odgrywają istotną rolę w bezpieczeństwie narodowym i odkryciach naukowych. Korzystają one z wielu technologii i produktów opracowanych na potrzeby szerokiego rynku obliczeniowego.

Z drugiej strony obliczenia kwantowe mają na celu zmianę samego pojęcia obliczeń. Zakres możliwości zastosowania obliczeń kwantowych jest wciąż określany. Obliczenia kwantowe to wciąż praca w toku.