قیمت یک کامپیوتر کوانتومی در سال 2023 چقدر است؟

رایانه کوانتومی در سالهای اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است زیرا پتانسیل انقلابی در محاسبات را دارد. رایانه های کوانتومی فوق العاده قدرتمند هستند و برنامه های آنها از رمزگذاری داده ها و تجزیه و تحلیل گرفته تا هوش مصنوعی و یادگیری ماشین است. با این حال ، به دلیل پیچیدگی آنها ، رایانه های کوانتومی مبلغ قابل توجهی هزینه دارند - اما دقیقاً چقدر؟

در این مقاله ، ما قیمت های فعلی رایانه های کوانتومی را بررسی خواهیم کرد و بینشی در مورد دلیل گران بودن آنها ارائه می دهیم.

رایانه های کوانتومی چیست و چه چیزی باعث می شود آنها ارزش آن را داشته باشند؟

بر خلاف رایانه های کلاسیک ، رایانه های کوانتومی برای انجام محاسبات به مکانیک کوانتومی متکی هستند ، به منظور ارائه اطلاعات ، بیت های کوانتومی (Qubits) را دستکاری می کنند.

Qubits اساساً یک سیستم کوانتومی مکانیکی دو حالته است. این پدیده به عنوان supposition نامیده می شود و به رایانه های کوانتومی اجازه می دهد تا محاسبات خاص را با سرعت بسیار بیشتری نسبت به رایانه های کلاسیک انجام دهند.

باید توجه داشته باشیم که رایانه های کوانتومی این پتانسیل را دارند که کارهای خاصی مانند فاکتورسازی اعداد زیاد یا جستجوی پایگاه داده های بزرگ برای اطلاعات خاص را انجام دهند که گاهی اوقات بهتر از مدل های کلاسیک است.

یکی دیگر از ویژگی های منحصر به فرد مکانیک کوانتومی که رایانه های کوانتومی در اختیار دارند که رایانه های کلاسیک در آن دخالت نمی کنند. این جایی است که دو یا چند Qubits به هم وصل می شوند (درهم و برهم) و حالتهای آنها به یکدیگر متکی می شوند ، که باعث می شود رایانه های کوانتومی به طور همزمان عملیات را در چندین Qubits انجام دهند. این - مانند supposition - به رایانه های کوانتومی اجازه می دهد تا مشکلات خاص را به صورت نمایی سریعتر از رایانه های کلاسیک تشخیص دهند.

رایانه های کوانتومی در حال حاضر در مرحله ورود توسعه خود قرار دارند. شرکت هایی مانند مایکروسافت ، Google و IBM (و بسیاری از راه اندازی ها نیز)-و همچنین ده ها دانشگاه و مؤسسات تحقیقاتی دولت-در حال تحقیق ، توسعه و تولید مدل های اولیه NISQ هستند که برنامه های کاربردی آنها امیدوارم اثرات گسترده ای برای بهینه سازی و تدارکات ، شبیه سازی مجتمع داشته باشد. سیستم های شیمی مولکولی و مشکلات رمزنگاری.

چه نوع رایانه های کوانتومی وجود دارد؟

در سال 2023 چندین نوع رایانه کوانتومی در حال توسعه و تولید است. اینها به طور معمول به روش quit که در حال استفاده هستند تقسیم می شوند. در حال حاضر ، پنج رویکرد پیشرو از نوع Quit وجود دارد. وجود دارد:

ابررسانا

رایانه های کوانتومی Quituducting Superconducting بیشترین استفاده از نوع رایانه کوانتومی هستند. این نوع رایانه های کوانتومی از مدارهای الکتریکی دقیقه ای برای تولید و در نهایت دستکاری Qubits استفاده می کنند ، که معمولاً از مواد ابررسانا ساخته می شوند.

در حال حاضر ، شرکت هایی که روی این روش quit کار می کنند شامل سازمان هایی مانند Google ، IBM ، Microsoft ، Rigetti Computing ، IQM و Quantum Circuits ، Inc.

یون های به دام افتاده

یکی دیگر از رویکردهای محبوب با استفاده از رایانه های کوانتومی یونی تله است. اینها از اتمها یا مولکول هایی با بار الکتریکی خالص به نام "یون" استفاده می کنند که با استفاده از میدان های الکتریکی و مغناطیسی برای ذخیره و پردازش اطلاعات کوانتومی به دام افتاده و دستکاری می شوند.

شرکت هایی که در این زمینه رایانه های کوانتومی ایجاد می کنند شامل سازمان هایی مانند Quantinuum (پس از ادغام راه حل های کوانتومی Honeywell و محاسبات کوانتومی کمبریج) ، IONQ ، فن آوری های کوانتومی آلپ و Eleqtron هستند.

وابسته به نور

یکی دیگر از رویکردهای مهم quit که هواداران دارد رایانه های کوانتومی فوتونی است. اینها از فوتون ها (ذرات نور) برای حمل و پردازش اطلاعات کوانتومی استفاده می کنند.

بازیکنان تجاری که نماینده این روش quit هستند شامل سازمان هایی مانند Psiquantum ، Xanadu و Orca Computing هستند.

اتم های خنثی

محاسبات کوانتومی اتمهای خنثی از یک پردازنده کوانتومی با اتم خنثی استفاده می کند ، که اتم هایی هستند که در یک خلاء فوق العاده با آرایه ای از پرتوهای لیزر محکم به نام موهای نوری به حالت تعلیق در می آیند. محققان تا آرایه های بیش از 100 اتم قلیایی را اندازه گیری کرده اند که هر یک از آنها یک الکترون Valence دارد و الگوریتم های کوانتومی را با استفاده از آرایه های کوچکتر اجرا می کنند.

بازیکنان تجاری در اینجا شامل سازمان هایی مانند Coldquanta ، Quera و Pasqal هستند.

نقاط کوانتومی

محاسبات کوانتومی کوانتومی با استفاده از Qubits ساخته شده از جفت نقاط کوانتومی ، که کابیت های سیلیکون هستند. این خصوصیات آنها را برای انواع برنامه ها از جمله استفاده در رایانه های کوانتومی جذاب می کند.

شرکت هایی که در این رویکرد سرمایه گذاری کرده اند شامل سازمان هایی مانند Diraq ، Intel و Quantum Motion هستند.

سایر روشهای quit

همچنین چندین روش دیگر مانند الکترون ها در هلیوم ، رایانه های کوانتومی وجود دارد که از CMO های سیلیکون و مراکز تخریب نیتروژن استفاده می کنند (همچنین به عنوان مراکز N-V شناخته می شوند).

قبل از پرش به این نتیجه می رسد که هر نوع رایانه کوانتومی دارای مزایا و معایب منحصر به فرد خود است و انواع مختلفی از رایانه های کوانتومی ممکن است برای انواع مختلف مشکلات مناسب تر باشد.

آیا می توانید یک کامپیوتر کوانتومی بخرید؟

بله ، خرید یک کامپیوتر کوانتومی در سال 2023 امکان پذیر است. با این حال ، رایانه های کوانتومی هنوز به طور گسترده ای در دسترس عموم قرار ندارند و در حال حاضر بسیار گران و تولید بسیار دشوار هستند. یکی دیگر از موانع مورد توجه این است که اکثر این ماشین ها توسط شرکت های بزرگ ، موسسات تحقیقاتی و نهادهای دولتی متعلق به آن هستند ، بنابراین دسترسی به آنها (هرگز در مورد خرید یک مورد نیست) به شرایط دسترسی این شرکت ها و موسسات تجاری بستگی دارد.

با این حال ، اگر یک فرد (یا شرکتی ، برای آن موضوع) به نوعی علاقه مند به خرید یک کامپیوتر کوانتومی بود ، بهترین راه برای نزدیک شدن به این امر ، تماس با امثال IBM ، Microsoft ، Rigetti Computing ، D-Wave یا Google است. آنها می توانند از طریق خدمات مبتنی بر ابر به منابع محاسباتی کوانتومی خود دسترسی پیدا کنند و به محققان ، توسعه دهندگان و مشاغل اجازه می دهند بدون داشتن سخت افزار فیزیکی ، از قدرت محاسبات کوانتومی استفاده کنند و از آنها استفاده کنند. هزینه استفاده از این خدمات بسته به میزان زمان و منابع مورد استفاده می تواند متفاوت باشد اما به طور معمول از چند دلار تا چند هزار دلار در ساعت متغیر است.

قیمت رایانه کوانتومی در سال 2023

همانطور که قبلاً نیز گفته شد ، محاسبات کوانتومی فناوری است که به سرعت در حال پیشرفت است اما هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارد. احتیاط این است که قرار دادن قیمت بر روی چنین دستگاهی بیشتر یک شکل هنری است نه یک علم. مواردی که باید قبل از خرید فرضی رایانه کوانتومی در نظر بگیرید ، می تواند نوع سیستمی باشد که می خواهید خریداری کنید ، تعداد Qubits مورد نیاز و - نکته مهم دیگر - سطح پشتیبانی متخصص مورد نیاز از فروشنده هنگام استفاده از دستگاه است. همه این موارد در هزینه کلی تأثیر خواهد گذاشت.

برای تخمین به شما ، آئین نامه نقل شده برای خرید رایانه کوانتومی D-Wave 2000Q 15 میلیون دلار هزینه خواهد داشت ، اگرچه این مقاله از سال 2017 بود و قیمت ها-و همچنین تورم-از آن زمان به بعد افزایش یافته است.

به عنوان یک رقم بالگرد ، هزینه خرید یک دستگاه کامل از سال 2023 در حال حاضر بسیار زیاد است ، با این کیت که به اکثر سیستم ها می رود صدها هزار دلار هزینه دارد. سیستم های محاسباتی کوانتومی مانند IBM به عنوان بخشی از قرارداد کامل خدمات طی چند سال برای ده ها میلیون نفر فروخته می شوند.

به عنوان مثال ، سرویس مبتنی بر ابر Azure Quantum Computing Microsoft به کاربران اول 500 دلار اعتبار Quantum Quantum رایگان برای استفاده با هر ارائه دهنده سخت افزار کوانتومی شرکت کننده اجازه می دهد. آنها گزارش می دهند که اگر از تمام اعتبارات استفاده کرده اید و به موارد بیشتری نیاز دارید ، می توانید در برنامه اعتبار Quantum Azure اقدام کنید.

یکی دیگر از ارائه دهندگان رایانه های کوانتومی AWS است که قیمت گذاری آن قصد دارد از خدمات مبتنی بر ابر خود با 29 دلار در ماه شروع کند و شامل پشتیبانی AWS باشد.

برای نگاهی دقیق تر به قیمت گذاری هر دو سرویس رایانه ای MicroSFT و AWS Quantum ، به لینک های اینجا و اینجا بروید.

پیش بینی هزینه رایانه کوانتومی

بسیاری از کارشناسان این صنعت پیش بینی می کنند که هزینه سخت افزار محاسبات کوانتومی با پیشرفت این فناوری به مرور زمان کاهش می یابد و این امر را برای طیف گسترده تری از مشاغل و سازمان ها در دسترس تر می کند. در گفتگوی اخیر ، CTO از سیا نند مالچاندانی خاطرنشان کرد که صنعت کوانتومی هنوز خیلی زود است و هزینه های واحد هنوز هم بسیار بالا است ، زیرا ما در مرحله تحقیق و توسعه بسیار هستیم.

به طور کلی ، مطمئناً قیمت رایانه های کوانتومی تحت تأثیر چندین عامل مهم ، از جمله چگونگی انجام اکتشافات پیشرفته در این بخش ، تقاضای بازار برای فناوری و رقابت بین ارائه دهندگان محاسبات کوانتومی قرار دارد.

آیا رایانه های کوانتومی به زودی به استفاده تجاری می رسند؟

باز هم ، این سؤال برای پیش بینی دقیق به یک توپ کریستالی نیاز دارد ، اما با توجه به اینکه رایانه های کوانتومی یک فناوری امیدوارکننده هستند که می تواند زمینه های مختلف از جمله یادگیری ماشین ، بهینه سازی و علم مادی را متحول کند.

با توجه به این موضوع ، پیشرفته ترین رایانه های کوانتومی که در حال حاضر توسط امثال IBM و Google صدها qubits دارند ، که این یک چیز عالی است. با این حال ، برای رسیدن به جایی که می خواهیم با این فناوری باشیم ، ممکن است تعداد Quit به میزان قابل توجهی افزایش یابد ، تا شاید هزاران یا حتی میلیون ها نفر از آنها تأثیر مفیدی در حوزه تجاری داشته باشند.

علاوه بر این ، این دستگاه ها به زیرساخت های پیچیده و سیستم های خنک کننده (در بسیاری از موارد ، به محاسبات کوانتومی ابررسانا مراجعه کنید) برای حفظ دمای پایین مورد نیاز برای عملکرد صحیح و همچنین سیستم های تصحیح خطای قابل اعتماد نیاز دارند.

با وجود این چالش ها ، ما به آرامی به عنوان یک صنعت به آنجا می رویم. در حالی که پیش بینی دقیق جدول زمانی برای زمان رسیدن رایانه های کوانتومی دشوار است ، بسیاری از کارشناسان معتقدند که برنامه های عملی ممکن است طی یک یا دو دهه آینده پدیدار شوند.

نتیجه

خودی کوانتومی با چشم و چشمگیر روند بازار و روایت تکنولوژیکی که در حال تحول در حال تحول است ، مشاهده می کند. هنگام فکر کردن در مورد قیمت یک کامپیوتر کوانتومی در سال 2023 ، ارزش آن را دارد که روش دسترسی ، نوع رایانه و الزامات استفاده را در نظر بگیرید.

تصویر ویژگی: اعتبار: مجله Quanta

• قیمت محاسبات کوانتومی ، فناوری کوانتومی ، روش quit ، نوع quit