Возможно, у нас еще нет систем, способных взломать шифрование, но наши сегодняшние компьютеры Noisy Intermediate-Scale Quantum (NISQ) уже оказывают значительное влияние на отрасль. Исследователи машинного обучения работают над использованием этих устройств для оптимизации данных для повышения эффективности нейронных сетей. Исследователи материалов моделируют молекулы и имитируют химические реакции. И, что наиболее примечательно с точки зрения влияния на итоговые результаты в мире, квантовые компьютеры уже демонстрируют выдающееся мастерство в оптимизации портфелей и превосходят классические компьютеры в моделировании бизнес-рисков методом Монте-Карло.
Это уже не научно-фантастические машины, они становятся все более мощными и распространенными.
По своей сути эти эволюционирующие компьютеры используют тайны квантовой физики для выполнения, казалось бы, невозможных вычислений. Для этого необходимо, чтобы состояния хрупких частиц работали на нас, что, в свою очередь, требует большого количества очень умных докторов наук, работающих над множеством сложных проблем на всех уровнях аппаратного и программного «стека».
У нас есть ученые, работающие над поддержанием, казалось бы, мистического состояния суперпозиции, необходимого для того, чтобы кубиты были одновременно нулями и единицами. Другие исследователи занимаются исправлением ошибок в вычислениях, сделанных указанными кубитами. А другие все еще работают над десятками других вопросов, которые выходят на уровень программирования. Этого достаточно, чтобы потенциально все нынешние постдоки по физике были заняты до конца своей карьеры!
Но эти доктора наук не обязательно будут теми, кто будет применять готовые машины NISQ на переднем крае промышленности. Вот три горячие вакансии, доступные сейчас для тех, кто заинтересован в росте в этой экспоненциально растущей области.
ПРОГРАММИСТ
Забавная вещь о компьютерах: они мало что делают, пока вы их об этом не попросите. Это ограничение не имеет большого значения для ПК, где у вас есть операционная система «укажи и щелкни» и множество приложений, которые позволяют выполнять практические задачи, не зная ни строчки кода. Однако квантовые компьютеры находятся в зачаточном состоянии и больше похожи на мэйнфреймы размером с комнату 1950-х годов. Возможно, мы не используем перфокарты, но иногда кажется, что это так.
Инженеры-программисты нужны для работы с системами NISQ на нескольких уровнях. Доступ к машинам можно получить в исследовательских лабораториях или через облачные онлайн-интерфейсы, такие как IBM Quantum Experience, Microsoft Azure Quantum или Amazon Braket. Независимо от интерфейса доступа, все системы NISQ требуют ручной настройки «схем» или наборов квантовых вентилей, которые делают возможными вычисления. Некоторым разработчикам приходится самим работать с кубитами, регулируя такие вещи, как уровни микроволновых импульсов. Другие разработчики работают над способами запуска стандартных алгоритмов квантовых вычислений на платформах более высокого уровня, которые почти напоминают Python.
Вы также должны навести мост между двумя типами компьютерных миров. Некоторые инженеры пишут классические программы, которые обращаются к системам NISQ для запуска квантовых схем в гибридном подходе. Разработчики также создают платформы, позволяющие взаимодействовать между этими типами машин.
Отрасли нужны разработчики, способные применить свои навыки решения классических задач в новом море языков и алгоритмов. Если вы в настоящее время изучаете информатику, вам следует добавить в свое расписание уроки квантового кодирования или даже программы сертификации. Уже работающий программист? Сейчас самое время приступить к изучению платформ, доступных в облачных системах, которые я уже перечислил, а также автономных языков, таких как SILQ.
Помните, как несколько лет назад некоторые кодеры адаптировались к блокчейну? Думайте в этом направлении.
В настоящее время вы можете найти работу в этом типе разработки в компаниях, создающих платформы, таких как IBM. Microsoft называет эту роль «Ученый по квантовым решениям», но они отмечают, что вам не обязательно быть ученым или доктором наук. Вы также можете изучить отрасли, которые хотят укрепить свои внутренние приложения, например, финансовые для аналогичных ролей.
Ожидайте увидеть множество вакансий инженера или разработчика в сфере консалтинга. Я могу обещать это из первых рук, поскольку помогаю компаниям подготовиться к постквантовому движению.
ИССЛЕДОВАТЕЛЬ ПО МАШИННОМУ ОБУЧЕНИЮ
Один из моих любимых способов описать, где мы находимся в современной индустрии квантовых вычислений, — это сказать «машинное обучение три года назад». Это просто аналогия того, как мы находимся на пороге чего-то грандиозного, но оказывается, что современная индустрия машинного обучения (ML) получит огромный импульс от квантовых вычислений.
Вакансии в области машинного обучения в таких финансовых компаниях, как JPMorgan Chase, уже используют волшебное слово Q в своих описаниях. Когда-то это считалось спекулятивной возможностью, но теперь объединение квантовых вычислений с классическим машинным обучением стало реальностью. Короче говоря, оптимизация наборов данных с помощью квантового компьютера позволяет экономить ресурсы ЦП и ГП при работе с нейронными сетями. В некоторых случаях ускорение позволяет обрабатывать многомерные данные способами, которые были бы невозможны с классическими компьютерами. Ожидайте, что квантовые вычисления однажды станут нормой в машинном обучении.
Как и в случае с работами в области разработки, для должностей в машинном обучении не требуется глубокого опыта в квантовой механике. Ведь он новый. Если вы работаете в области машинного обучения, сейчас самое время воспользоваться преимуществом и освежить в памяти несколько основных документов и методов в этой области, если вы хотите быть уверенным в будущем. Если вы изучаете машинное обучение в школе, добавляйте любые квантовые курсы, которые сможете, поскольку учебные программы могут быть еще не так богаты содержанием гибридного квантового машинного обучения.
Как уже упоминалось, финансисты уже ищут новых сотрудников в этой сфере. Что касается консалтинга, мы также ожидаем, что в течение года или около того мы отправим клиентам специалистов по машинному обучению с квантовыми навыками.
ПОСТКВАНТОВЫЙ КОНСУЛЬТАНТ
Последнее немного более всеобъемлющее, и его нелегко найти в объявлениях о вакансиях. Но я точно знаю, что эта роль существует, потому что в настоящее время я занимаюсь этим в качестве основной работы.
Постквантовая криптография — это то, к чему мы все должны относиться серьезно. Когда машины NISQ отбросят часть своего имени «Noisy Intermediate-Scale» и станут монстрами взлома шифрования, возможно, в течение пяти лет, мы столкнемся с серьезными разветвлениями безопасности. Финансовые, медицинские и государственные клиенты уже обращаются к технологическим консалтинговым компаниям, чтобы подготовиться к этому апокалипсису. Консультанты, которые разбираются в криптографии и информационной безопасности, могут адаптировать свои навыки, чтобы помочь клиентам стать более гибкими в криптографии в будущем.
Как и в случае с другими типами аудиторов безопасности, постквантовые консультанты должны показывать пробелы. В данном случае это методы шифрования и обработки данных.
Однако не все так мрачно и обречено на работе. Вы также можете помочь компаниям рассмотреть области, в которых они могли бы извлечь выгоду из постквантовой эпохи, в которой мы уже живем. компаниям и образовательным учреждениям для предоставления будущих услуг и дорожных карт.
Дайте мне знать, что вы думаете об этих карьерных путях. Я скоро сделаю аналогичную статью о задачах квантовых вычислений, которые, как я вижу, появятся в ближайшие пару лет. Никогда не рано готовиться к завтрашнему дню!
