Прорыв в квантовых вычислениях от Google
Лаборатория квантовых вычислений Google достигла важной вехи! В понедельник компания представила свой новый квантовый чип «Willow», который способен выполнять вычислительную задачу менее чем за пять минут. Google утверждает, что процесс, который чип выполняет, потребовал бы от одного из самых быстрых суперкомпьютеров 10 септильонов лет, то есть гораздо больше возраста вселенной.
Сравнение с 2019 годом
Это значительный прогресс по сравнению с 2019 годом, когда Google объявила, что их квантовый процессор может завершить математическое уравнение за три минуты, тогда как на суперкомпьютере это заняло бы 10 000 лет. В то время IBM оспаривала это утверждение.
Проблемы и решения в квантовых вычислениях
С большей мощностью вычислений исследователи также нашли способ уменьшить количество ошибок — это называется одной из главных проблем в квантовых вычислениях.
- Вместо битов, которые могут представлять либо 1, либо 0, в квантовых вычислениях используются кубиты (qubits), которые могут находиться в нескольких состояниях одновременно, например, 1, 0 и чему-то между ними.
- Кубиты склонны к ошибкам, потому что они «быстро обмениваются информацией с окружающей средой».
- Исследователи Google нашли способ уменьшить ошибки, введя больше кубитов в систему и корректируя их в реальном времени.
Эти выводы были опубликованы в журнале Nature. Основатель Google Quantum AI Хартмут Невен отмечает в блоге компании, что это историческое достижение называется «ниже порога». Это означает, что команда смогла снизить количество ошибок, увеличивая количество кубитов.
Что значит быть «ниже порога»
Невен также подчеркивает, что, чтобы показать реальный прогресс в коррекции ошибок, необходимо доказать, что система находится «ниже порога». Это стало выдающейся проблемой с тех пор, как коррекция квантовых ошибок была предложена Петером Шором в 1995 году.
Параметры чипа Willow
Чип Willow имеет 105 кубитов и, по словам Невена, «обладает лучшей производительностью в своем классе». В то же время, Microsoft, Amazon и IBM также работают над своими системами квантовых вычислений.
Следующие цели Google
Следующая цель Google заключается в выполнении первой «полезной, выходящей за рамки классики» вычислительной задачи, которая будет как «релевантна для реальных приложений», так и недоступна для обычных компьютеров.
По мере дальнейшего развития технологий квантовые вычисления станут «незаменимыми» для сбор данных для обучения ИИ и в конечном итоге помогут:
- открыть новые лекарства,
- разработать более эффективные батареи для электромобилей,
- ускорить прогресс в области термоядерной энергии и новых альтернативных источников энергии.