26.05.2020

Что такое «квантовое превосходство», о котором объявил Google

7 месяцев назад
Комментарии (0)
Редактор: Kostya

Google сообщил о создании компьютера, способного за три минуты решить задачу, на которую обычной машине нужно более 10 000 лет. Это открытие важно не только для науки, но и для бизнеса
На этой неделе в научном журнале Nature появилась статья под скромным заголовком «Квантовое превосходство с помощью программируемого сверхпроводящего процессора». Речь идет о важной вехе развития как индустрии квантовых вычислений, так и, в частности, самой компании Google. В статье говорится о том, что квантовый компьютер впервые решил задачу значительно быстрее, чем классический компьютер.

Глава Google Сундар Пичаи сравнил достижение квантового превосходства с первым полетом в космос. «Это напоминает тот момент, когда первая ракета успешно преодолела гравитационное притяжение Земли и вышла в космос. Вот что это событие представляет собой для мира квантовых вычислений: момент, полный возможностей», — написал CEO компании в блоге.

Google удалось достичь подобных успехов с помощью нового 54-кубитного квантового процессора Sycamore, построенного на базе сверхпроводящих кубитов. Он использует принцип квантовой механики под названием «когерентная суперпозиция». Это означает следующее: если классический бит может находиться строго в одном из двух логических состояний (только 0 или только 1), то кубит может находиться одновременно в обоих состояниях. Комбинация из 54 кубитов, использованная в Sycamore, принимает одновременно 253, то есть около квадриллиона состояний. Именно это (в теории) позволяет квантовому компьютеру решать определенные виды задач быстрее, чем это делают классические компьютеры.

Проблема заключается в том, что поддержание состояния когерентности — это очень сложный процесс. Даже небольшие изменения внешней среды могут повлиять на него. Любые помехи ведут к проблемам при квантовых вычислениях. Именно поэтому Google, IBM и другие компании создали квантовые процессоры, которые работают с использованием сверхпроводников, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю, чтобы сохранить это хрупкое свойство.

В эксперименте, которому была посвящена статья в Nature, исследователи Google смогли использовать 53 кубита квантового процессора Sycamore для обнаружения закономерностей в больших и, казалось бы, случайных числах. Квантовый компьютер смог решить эту задачу примерно за 3 минуты 20 секунд. Команда исследователей подсчитала, что на решение этой задачи обычному компьютеру понадобилось бы 10 000 лет.

Представители IBM, главного конкурента Google в индустрии квантовых вычислений, раскритиковали эксперимент. Они написали в блоге, что, по оценкам команды IBM, классический компьютер «смог бы справиться с этой задачей за 2,5 дня, причем с гораздо более высокой степенью надежности».

Конкуренция на рынке
Сейчас на разработку квантовых компьютеров тратится много усилий и денег. Это делается по нескольким причинам. Самая важная из них заключается в том, что один из основополагающих принципов развития технологической отрасли, известный как закон Мура, теряет свою актуальность. Постоянное увеличение вычислительной мощности в какой-то момент станет невозможным с точки зрения физики. Кроме того, замедление аппаратных возможностей может свести на нет попытки внедрить инновации в программное обеспечение.

Здесь нам на помощь приходят квантовые вычисления. В отличие от обычных компьютеров квантовые процессоры гораздо быстрее справляются с тремя очень важными для бизнеса видами задач: с оптимизацией логистики (например, при создании идеальных маршрутов доставки), с химическим моделированием (которое может ускорить разработку лекарств в фармацевтической индустрии) и созданием некоторых приложений для машинного обучения.

В статье команды исследователей Google, конечно, говорится о достижении квантового превосходства и о новой важной технологической вехе. Тем не менее, у Google есть много конкурентов, готовых вывести квантовые компьютеры на рынок. Так, ранее на этой неделе компания IonQ объявила о привлечении $55 млн от Samsung и других компаний. Эти деньги будут направлены на ускорение процесса разработки квантового процессора, который сможет работать при комнатной температуре.

Новый процессор будет более прост в использовании, что приведет к снижению доли ошибок при вычислениях. Несмотря на то что IonQ все еще отстает с точки зрения производства процессоров с таким большим числом кубитов, как у Google, гендиректор IonQ Питер Чэпмен настроен более чем оптимистично. Он отмечает, что IonQ планирует «ежегодно удваивать количество производимых процессоров». По его словам, в первом квартале 2020 года клиенты также смогут воспользоваться квантовым облаком, разработанным компанией специально для процессоров IonQ.

Еще один конкурент Google — это IBM, представители которой в прошлом месяце объявили об открытии центра квантовых вычислений в городе Поукипзи, штат Нью-Йорк. Этот центр будет использоваться для поддержки квантового облачного сервиса Q Network. С его помощью корпоративные клиенты и производители программного обеспечения уже разрабатывают программы, которые пригодятся миру, когда квантовые компьютеры наконец полностью раскроют свой потенциал.

Тем не менее, рассказывая в блоге о достижениях Google, глава компании Сундар Пичаи практически не упоминал конкурентов. Он уделил большее внимание развитию квантовых технологий. «Я в восторге от того, что квантовые вычисления могут принести Google и всему миру. К тому же мне нравится сама суть этой технологии. Каждый может проследить прогресс от первых компьютеров 1950-х годов до сегодняшних достижений в области технологий искусственного интеллекта, которые помогают людям в повседневной жизни», — подчеркнул он.

Сокращенный перевод Полины Шеноевой

Источник: https://www.forbes.ru/tehnologii/386093-pervyy-polet-v-kosmos-dlya-sfery-it-chto-takoe-kvantovoe-prevoshodstvo-o-kotorom

Похожие

Microsoft признала опасным обновление Windows 10

Microsoft отозвала обновление Windows 10 (под номером KB4524244), вышедшее в прошлый вторник. Поводом для этого послужили сообщения пользователей о критических…

3 месяца назад
Комментарии (0)

«Умная» колонка от Mail.ru Group будет называться «Капсула»

«Умная» колонка от Mail.ru Group с голосовым помощником «Маруся» поступит в продажу под названием «Капсула». Об этом свидетельствуют материалы компании в преддверии старта продаж. Согласно…

4 месяца назад
Комментарии (0)

Зачем жесткий диск кладут в морозилку

Возможно, вы слышите о таком впервые, но компьютерные мастера и простые пользователи действительно замораживали жесткие диски, чтобы оживить их и восстановить данные. Идея заморозить жесткий…

4 месяца назад
Комментарии (0)

Последние новости

В НАТО отказались приостановить военные учения на время пандемии

1 час назад
Комментарии (0)
Редактор: Kostya

Североатлантический альянс ответил отказом на предложение России приостановить на время пандемии коронавируса военные учения. О переписке российского министра иностранных дел…

1 час назад
Комментарии (0)
Редактор: Kostya

В России выявили 8915 новых случаев заражения коронавирусом. За сутки выздоровели и скончались рекордное число пациентов

2 часа назад
Комментарии (0)
Редактор: Kostya

В России за сутки выявили 8915 новых случаев заражения коронавирусом, сообщает оперштаб. Общее число заболевших в стране достигло 362 342…

2 часа назад
Комментарии (0)
Редактор: Kostya

Тысячи корпоративных серверов майнили криптовалюту Monero для хакеров

3 часа назад
Комментарии (0)
Редактор: Kostya

Хакерская группировка Blue Mockingbird взломала по меньшей мере тысячу корпоративных серверов для установки на них скрытого майнера для криптовалюты Monero,…

3 часа назад
Комментарии (0)
Редактор: Kostya

Как братья-миллиардеры из Вологды смогли заработать $200 млн во время карантина

3 часа назад
Комментарии (0)
Редактор: Kostya

Уроженцы Вологды, братья-миллиардеры Игорь и Дмитрий Бухманы, создавшие компанию-разработчика видеоигр Playrix, сумели заработать на фоне пандемии. В апреле их игры…

3 часа назад
Комментарии (0)
Редактор: Kostya
Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
*
Генерация пароля