Google twierdzi, że zbudował pierwszy komputer kwantowy, który może przeprowadzać obliczenia tak szybko, że wykracza to poza możliwości dzisiejszych najpotężniejszych superkomputerów. Jeżeli doniesienia się potwierdzą byłby to prawdziwy przełom technologiczny.
Artykuł badaczy Google’a został opublikowany na początku tego tygodnia na stronie internetowej NASA ale po krótkim czasie został usunięty.
Naukowcy napisali, że ich procesor był w stanie wykonać obliczenia w ciągu trzech minut i 20 sekund. Gdyby miał przeprowadzić je najbardziej zaawansowany z dzisiejszych superkomputer, znany jako Summit, zajęłoby to około 10 000 lat.
Naukowcy powiedzieli, że oznacza to tak zwaną „supremację kwantową”, kiedy komputery kwantowe wykonują obliczenia, które wcześniej były niemożliwe.
– To dramatyczne przyspieszenie w stosunku do wszystkich znanych klasycznych algorytmów zapewnia eksperymentalną realizację supremacji kwantowej w zadaniu obliczeniowym i zwiastuje nadejście długo oczekiwanego paradygmatu obliczeniowego – napisali autorzy.
– Według naszej wiedzy, ten eksperyment jest pierwszym obliczeniem, które można wykonać tylko na procesorze kwantowym.– czytamy w artykule.
Według naukowców system może wykonać aktualnie tylko jedno, wysoce techniczne obliczenie, a wykorzystanie maszyn kwantowych do rozwiązywania praktycznych problemów nastąpi za wiele lat.
Mimo tego badacze Google nazwali to „kamieniem milowym w kierunku obliczeń kwantowych na pełną skalę”. Przewidywali także, że moc maszyn kwantowych będzie rosnąć z „podwójną szybkością wykładniczą”, w porównaniu z prędkością wykładniczą prawa Moore’a, która spowodowała postęp w chipach krzemowych w pierwszej erze obliczeń.
Chociaż istnieją prototypy tak zwanych komputerów kwantowych, opracowane przez firmy od gigantów jak IBM po start-up`y, takie jak Rigetti Computing, mogą na razie wykonywać te same zadania, co klasyczne komputery, aczkolwiek nieco szybciej.
Komputery kwantowe, jeśli można je budować na dużą skalę, wykorzystają właściwości, które wykraczają poza granice klasycznej fizyki, oferując wykładniczy wzrost mocy obliczeniowej.
Raport Boston Consulting Group z listopada 2018 r. Stwierdził, że mogą „zmienić grę w takich dziedzinach, jak kryptografia i chemia (a tym samym materiałoznawstwo, rolnictwo i farmacja), logistyka, produkcja, finanse i energetyka, nie wspominając już o sztucznej inteligencji i uczeniu maszynowym”.
W przeciwieństwie do podstawowych elementów binarnych klasycznych komputerów lub bitów, które reprezentują zera lub jedynki, bity kwantowe lub kubity mogą reprezentować oba jednocześnie. Łącząc kubity, liczba stanów, które mogą reprezentować, rośnie wykładniczo, umożliwiając natychmiastowe obliczenie milionów możliwości.
Niektórzy badacze ostrzegali przed nadmiernym zachwytem nad supremacją kwantową, argumentując, że nie sugeruje to, że maszyny kwantowe nie wyprzedzą jeszcze długo tradycyjnych komputery i przyniosą rewolucję w komputerach.
Zespół Google, kierowany przez Johna Martinisa, fizyka eksperymentalnego z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara, po raz pierwszy przewidział, że osiągnie supremację kwantową do końca 2017 r. Jednak zbudowany przez niego system, łączący 72 kubity, okazał się zbyt trudny do kontrolowania.
Ostatecznie przebudował system, tworząc 53-kubitowy projekt o nazwie Sycamore. Zadaniem systemu było udowodnienie, że generator liczb losowych był naprawdę losowy. Chociaż praca ta ma niewiele praktycznych zastosowań, badacze Google powiedzieli, że „inne początkowe zastosowania tej zdolności obliczeniowej” obejmowały uczenie maszynowe, materiałoznawstwo i chemię.
– To kamień milowy i po raz pierwszy ktoś pokazał, że komputery kwantowe mogą w ogóle przewyższyć klasyczne komputery. To niesamowite osiągnięcie – powiedział Steve Brierley, założyciel Riverlane, start-upu oprogramowania kwantowego, który pracuje w tej dziedzinie od 20 lat i jest doradcą rządu Wielkiej Brytanii w zakresie technologii kwantowych.
Źródło: ft.com
