Euroopa Kosmoseagentuur on paigaldanud oma esimese kvantarvuti, nimega Bell-1, oma Maa seirekeskusesse Itaalias. See samm tähistab olulist edasiminekut uurimisel, kuidas kvanttehnoloogiat saaks ühendada klassikalise suure jõudlusega arvutustehnoloogiaga, et parandada tohutute satelliidiandmete töötlemise kiirust ja tõhusust.
Iga päev genereerivad ESA satelliidid tohutuid koguseid keerukaid andmeid, mis toetavad maateadust, kliimamodelleerimist, katastroofidele reageerimist ja mitmesuguseid ühiskondlikke rakendusi. Kuna andmekogused kasvavad jätkuvalt – ja neid analüüsitakse üha enam masinõppe abil –, muutuvad traditsioonilise arvutustehnika piirangud üha ilmsemaks.
Kvantarvutid võiksid avada täiesti uusi võimalusi keerukate Maa-vaatlusandmete töötlemiseks ning muuta need andmed omakorda veelgi võimsamaks teaduslike avastuste edendamisel ja teadlikul otsuste tegemisel.
Kvantarvutid töötavad teistmoodi kui tavapärased arvutid.
Meedia modaal
Erinevalt klassikalistest arvutitest, mis töötlevad teavet nullide ja ühtedena (bitidena), kasutavad kvantarvutid kvantbitte ehk kubitte. Need koos kvantmehaaniliste omadustega, nagu superpositsioon ja põimumine, võimaldavad kvantsüsteemidel esindada mitut seisundit korraga, mis annab kvantarvutitele võimaluse uurida paljusid võimalikke lahendusi üheaegselt ning lahendada teatud keerukaid probleeme tõhusamalt ja kvaliteetsemate lahendustega kui klassikalised lähenemisviisid.
Siiski on kvantarvutuse eeliste demonstreerimine Maa seire valdkonnas endiselt teaduslik väljakutse.
Maavaatlusrakendused tuginevad suurtele, keerukatele ja müra sisaldavatele andmekogumitele, samas kui praegused kvantarvutid on endiselt piiratud suuruse, koherentsuse ja veamäärade poolest. Seetõttu uurivad teadlased kogu maailmas, millistes valdkondades võiks kvantarvutamine pakkuda reaalset väärtust ja milliseid probleeme on kõige parem lahendada klassikalise ja kvanttehnoloogia hübriidlähenemiste abil.
Tänu ESA ja kvanttehnoloogiaettevõtte Equal1 hiljutisele koostööle on Bell-1 paigaldatud ESA asutusse Frascatis, Itaalias.
Brendan Barry, Equal1i tehnoloogiajuht: „Meie visioon on pakkuda praktilist ja skaleeritavat kvantarvutust, mida organisatsioonid nagu ESA saaksid hõlpsasti kasutusele võtta. Meie kvantriistvara integreerimine ESA kõrgjõudlusega arvutuskeskkonna raames ei kiirenda mitte ainult olulisi Maa seire uuringuid, vaid toimib ka eeskujuna selle kohta, kuidas kvant- ja klassikalised süsteemid saavad koostöös lahendada suuri teaduslikke väljakutseid.”
ESA Maa seireprogrammide direktor ütles: „Maa seire on astumas ajastusse, kus andmete tohutu maht ja keerukus panevad proovile isegi meie kõige arenenumad arvutisüsteemid. Kvantarvutuse toomine meie Maa seire ökosüsteemi võimaldab meil uurida tehnoloogiaid, mis võivad muuta seda, kuidas me satelliidiandmetest teadmisi ammutame – kiirendades teaduslikke avastusi ja võimaldades samal ajal kiiremaid ja teadlikumaid reageeringuid globaalsetele väljakutsetele.“
ESA Φ-lab viib läbi pilootprojekti, mis ühendab agentuuri suure jõudlusega arvutussüsteemi infrastruktuuri kvantarvutuse võimekusega, et võimaldada hübriidsete kvant-klassikaliste algoritmide kiiret prototüüpimist Maa seire rakenduste jaoks. See ainulaadne keskkond võimaldab teadlastel uurida potentsiaalseid kvant-eeliseid, testida uusi algoritme reaalmaailma andmekogumitel ning kiirendada üleminekut teoreetilistelt kontseptsioonidelt praktilistele demonstratsioonidele.
Loe lähemalt: ESA esimene kvantarvuti nihutab arvutustehnoloogia piire kosmoses
Meedia modaal
Φ-lab
Equal1
püsige kursis
Telli meie uudiskiri, et saada uusimad uudised, missioonide värskendused ja eksklusiivsed ülevaated otse oma postkasti. Ole esimeste seas, kes saab teada meie tulevastest projektidest ja läbimurretest.