Agenția Spațială Europeană a instalat primul său computer cuantic, denumit Bell-1, la centrul său de observare a Pământului din Italia. Această inițiativă reprezintă un pas important în explorarea modului în care tehnologia cuantică ar putea fi combinată cu calculul clasic de înaltă performanță pentru a îmbunătăți viteza și eficiența procesării unor cantități uriașe de date satelitare.
În fiecare zi, sateliții ESA generează volume uriașe de date complexe care stau la baza științelor Pământului, a modelării climatice, a intervențiilor în caz de dezastre și a unei game largi de aplicații sociale. Pe măsură ce cantitățile de date continuă să crească – și sunt analizate din ce în ce mai mult prin intermediul învățării automate – limitele calculului tradițional devin tot mai evidente.
Calculul cuantic ar putea deschide căi cu totul noi de procesare a datelor complexe de observare a Pământului și, la rândul său, ar putea spori și mai mult potențialul acestor date pentru a promova descoperirile științifice și luarea de decizii în cunoștință de cauză.
Calculatoarele cuantice funcționează într-un mod diferit față de calculul convențional.
Modal media
Spre deosebire de computerele clasice, care prelucrează informațiile sub formă de 0 și 1 (biți), computerele cuantice utilizează biți cuantici, sau qubiți. Acestea, împreună cu proprietățile mecanicii cuantice, precum superpoziția și entanglementul, permit sistemelor cuantice să reprezinte mai multe stări simultan, ceea ce le permite computerelor cuantice să exploreze simultan numeroase soluții posibile și să rezolve anumite probleme complexe mai eficient și cu soluții de calitate superioară față de abordările clasice.
Cu toate acestea, demonstrarea beneficiilor calculului cuantic pentru observarea Pământului rămâne o provocare științifică.
Aplicațiile de observare a Pământului se bazează pe seturi de date mari, complexe și zgomotoase, în timp ce computerele cuantice actuale sunt încă limitate în ceea ce privește dimensiunea, coerența și ratele de eroare. Prin urmare, cercetătorii din întreaga lume explorează domeniile în care calculul cuantic ar putea oferi o valoare reală și problemele care pot fi abordate cel mai bine prin abordări hibride clasice-cuantice.
Datorită unei colaborări recente între ESA și compania de tehnologie cuantică Equal1, Bell-1 a fost instalat la sediul ESA din Frascati, Italia.
Brendan Barry, director tehnic al Equal1: „Viziunea noastră este să oferim soluții practice și scalabile de calcul cuantic, care să poată fi adoptate cu ușurință de organizații precum ESA. Integrarea hardware-ului nostru cuantic în mediul de calcul de înaltă performanță al ESA nu numai că va accelera cercetarea critică în domeniul observării Pământului, dar va servi și ca model pentru modul în care sistemele cuantice și clasice pot aborda în colaborare marile provocări științifice.”
Directorul programelor de observare a Pământului din cadrul ESA a declarat: „Observarea Pământului intră într-o eră în care amploarea și complexitatea datelor reprezintă o provocare chiar și pentru cele mai avansate sisteme de calcul ale noastre. Prin introducerea calculului cuantic în ecosistemul nostru de observare a Pământului, explorăm tehnologii care ar putea transforma modul în care extragem cunoștințe din datele satelitare – accelerând descoperirile științifice și permițând, în același timp, răspunsuri mai rapide și mai bine informate la provocările globale.”
ESA Φ-lab derulează un proiect-pilot care combină infrastructura de calcul de înaltă performanță a Agenției cu capacitățile de calcul cuantic, pentru a permite prototiparea rapidă a algoritmilor hibrizi cuantici-clasici pentru aplicații de observare a Pământului. Acest mediu unic le permite cercetătorilor să investigheze potențialele avantaje cuantice, să evalueze algoritmi emergenți pe seturi de date din lumea reală și să accelereze tranziția de la concepte teoretice la demonstrații practice.
Citește mai multe: Primul computer cuantic al ESA va schimba frontierele calculului în spațiu
Modal media
Φ-lab
Equal1
rămâneți informat
Abonează-te la newsletter-ul nostru pentru a primi cele mai recente știri, actualizări despre misiuni și informații exclusive direct în inbox. Fii printre primii care află despre proiectele și descoperirile noastre viitoare.