Google официално обяви за създаването на квантов компютър, който за три минути може да реши задача, за която на традиционния суперкомпютър са необходими над 10 000 години. Forbes счита, че това откритие е важно не само за науката, но и за бизнеса.
Тази седмица в научното списание Nature се появи статия със скромното заглавие „Квантово превъзходство с помощта на програмируем свръхпроводящ процесор„. Това е важен етап както за индустрията на квантовите изчисления, така и за замия интернет гигант. В статията специално се подчертава, че квантовият компютър е успял да реши задачата значително по-бързо от който и да е класически компютър.
Главният изпълнителен директор на Google Сундар Пичай сравни достигането на квантовото превъзходство с първия полет в космоса:
„Постигнатото ни напомня момента, когато първата ракета успешно преодоля земното притегляне и излезе в космоса. Това събитие в света на квантовите изчисления е важен момент, след който ще се появят огромен брой нови възможности“ – заяви CEO на интернет гиганта в корпоративния блог на компанията.
Google успя да постигне този успех с помощта на своя нов 54-кубитов квантов процесор Sycamore, изграден от свръхпроводящи кубити. Използва се квантовата суперпозиция – основният принцип на квантовата механика. Известно е, че класическият бит може да има само две състояния – логическа 0 и логическа 1. Но кубитът може да се намира едновременно и в двете състояния. Комбинацията от 54 кубита, използвани в квантовия процесор Sycamore може да приема 253 квантови състояния или около един квадратилион състояния. Именно това (все още до голяма част на теория) дава възможност на квантовия компютър да решава определени видове задачи много по-бързо от традиционните компютри.
Основният проблем при квантовите компютри е, че поддръжката на кохерентното състояние е твърде сложен процес. Дори и най-малките промени в средата водят до грешки в квантовите изчисления. Именно затова Google, IBM и други компании създадоха квантови процесори, работещи с използването на свръхпроводници, охладени до температура близка до абсолютната нула.
Сега се появи информация и за проведения от Google експеримент. В Nature се казва, че интернет гигантът е успял да използва 53-те кубита на квантовия процесор Sycamore за откриване на закономерности в поредици от предполагаеми случайни големи числа. Квантовият компютър е решил задачата за 3 минути и 20 секунди. Екипът специалисти на Google пресметна, че класическият суперкомпютър би свършил същото за около 10 000 години.
IBM, който е главен конкурент на Google в квантовата индустрия разкритикува експеримента. Специалистите на синия гигант написаха в официалния блог на IBM, че класическият суперкомпютър би решил същата задача за 2,5 дни, при това с по-висока надеждност. Но не може да се оспори факта, че вече е създаден квантов компютър, който се справя с алгоритмите на класическите компютри значително по-бързо.
Конкуренцията на пазара
В наши дни за разработването на квантови компютри се изразходват много пари и много усилия. Това се прави по няколко причини. Най-важната от тях е, че един от основните принципи в технологичния сектор, добре известен като Законът на Мур, губи своята актуалност. Непрекъснатото увеличаване на изчислителната мощност в даден момент ще стане невъзможно от гледна точка на законите на физиката. Освен това, забавянето в развитието на хардуера се очаква да доведе до застой в софтуерните иновации.
Ето защо всички се насочват към квантовите изчисления. За разлика от обикновените компютри, квантовите машини изключително бързо се справят с три много важни за бизнеса задачи. Първо, с оптимизация на логистиката – например със създаването на идеални маршрути за доставка. Второ, с химичното моделиране, което силно може да ускори разработването на лекарства за фармацевтичната индустрия. И трето, за създаването на съвсем нови приложения за машинно обучение.
Google заяви, че е е първият в света, постигнал квантовото превъзходство, но това можеше да бъде и някой друг. Интернет гигантът има много конкуренти, които са готови да предложат квантови компютри на пазара. Водят се научни изследвания и в други области. Така например, в началото на тази седмица компанията IonQ заяви, че е провлякла $55 милиона инвестиции от Samsung и други компании. Тези финансови средства ще се използват за създаването на квантов процесор, който може да работи при стайна температура.
Новият процесор ще бъде по-лесен за използване, което ще намали дела на грешките при сложните изчисления. Въпреки че IonQ изостава от другите компании по броя кубити в един процесор, генералният директор на компанията Питър Чапман е настроен много оптимистично. Той заяви, че IonQ възнамерява всяка година да удвоява броя на произвежданите от неговата компания квантови процесори. Той сподели, че още през първото тримесечие на 2020 година клиентите на неговата компания ще могат да използват квантов облак, специално разработен за процесорите на IonQ.
Другият основен конкурент на Google в тази област е IBM, която миналия месец съобщи, че е започнал работа нейният специализиран център за квантови изчисления. Този център ще осигурява работата на квантовия облак Q Network. С негова помощ корпоративните клиенти и квантовите програмисти вече разработват програми, които ще бъдат важни, когато квантовите компютри разкрият пълния си потенциал.
Сундар Пичай каза още:
„Аз съм във възторг от това, какво квантовите изчисления могат да дадат на Google и на целия свят. Освен това, аз харесвам самата същност на тази технология. Всеки може да проследи прогреса на първите компютри от 1950 година до днешните достижения в областта изкуствения интелект. Всичко това значително помага на хората в ежедневния живот“
