Supremația cuantică. Sună cam ca titlul conducătorului universului. În realitate, ar putea face parte din planul Google de a prelua universul.

Google a lansat recent o hartie arătând că procesorul său cuantic, numit Sycamore, a rezolvat o problemă de calcul în 200 de secunde, care ar fi luat cel mai bun supercomputer din lume de 10.000 de ani de rezolvat.

Și Google spune că acesta este doar începutul a ceea ce vor putea face computerele cuantice.

Ce este calculul cuantic?

Calculul cuantic este o teorie a modului de construire a computerelor.

Calculatoarele cuantice efectuează operațiuni pe date folosind idei din mecanica cuantică, cum ar fi suprapunere și încâlcire.

În calculul cuantic, proprietățile cuantice sunt utilizate pentru a efectua operațiuni pe date și a le reprezenta. Acest lucru permite computerelor cuantice să proceseze seturi de date masive și complexe mai repede decât computerele clasice, precum cel cu care citești acest articol.

Bits VS Qubits

Calculatoarele clasice stochează informații în binar. Este întotdeauna posibil să se cunoască starea exactă a unei bucăți de date sau „bit”.

Fiecare bit poate fi activat sau dezactivat.

Totuși, calculul cuantic folosește qubits în loc de biți. Qubit-urile pot fi activate sau dezactivate. Sau pot fi pornite și oprite în același timp.

Calculul cuantic utilizează probabilități. Nu știți întotdeauna starea exactă a datelor. Această incertitudine este ceea ce face calculul cuantic atât de puternic.

Deoarece calculatoarele cuantice utilizează fundamentele mecanicii cuantice, ele pot rezolva calcule complexe foarte repede. În timp ce computerele cuantice sunt deja utilizate în anumite scopuri, cum ar fi securitatea cibernetică, nu au reușit să facă prea multe până acum.

Multe dintre ideile din spatele calculului cuantic sunt teoretice și a fost o provocare să le implementăm la scară largă. Cu toate acestea, acest lucru începe să se schimbe.

Iată o explicație minunată de 7 minute a computerelor cuantice.

Deci, ce a realizat Google de fapt?

În primul rând, acesta nu este neapărat primul semn că roboții sunt pe cale să înrobească omenirea. Problema de calcul rezolvată cu calculul cuantic nu era de fapt atât de utilă, dar era ceva ce un computer standard nu putea face într-o perioadă rezonabilă de timp.

Aceasta este definiția „supremației cuantice”: obținerea unui computer cuantic să facă ceva ce un computer clasic standard nu poate face în mod rezonabil.

Acesta a fost practic calculatorul cuantic echivalent cu un program „Hello World” pentru a testa capacitățile. Cercetătorii Google și-au folosit computerul cuantic pentru a rula un program de circuite aleatorii de un milion de ori și pentru a înregistra rezultatele.

Problema rezolvată de Google cu calculul cuantic a fost concepută special pentru a fi foarte dificil de rezolvat pentru un computer clasic. Problema a fost de a determina probabilitatea diferitelor rezultate posibile dintr-o versiune cuantică a unui generator de numere aleatorii.

Google a controlat suficient erorile din sistemul lor, astfel încât rezultatele s-au apropiat de rezultatele teoretice. Aceasta a fost o problemă greu de rezolvat cu computerele cuantice și a făcut realizarea Google și mai unică.

Ce este calculul cuantic Revendicarea cu privire la suprematia cuantica
O parte a computerului cuantic Google. Sursă: Google.

IBM cu privire la supremația cuantică Google: “Cu adevărat, totuși?”

Concurentul Google IBM nu era atât de sigur cu privire la afirmațiile Google. Potrivit IBM, Google a supraestimat dificultatea sarcinii.

În timp ce Google a spus că problema pe care au rezolvat-o va dura 10.000 de ani cu un supercomputer clasic, IBM a spus că ar putea fi rezolvată în 2,5 zile. Este o diferență destul de mare.

Într-o postare pe blog, Îndemn IBM[d] comunitatea care tratează susține că, pentru prima dată, un computer cuantic a făcut ceva ce un computer clasic nu poate, cu o doză mare de scepticism. “

Reprezentanții Google au împușcat IBM cu provocarea de a-și demonstra afirmația că aceeași problemă rezolvată de computerul lor cuantic în 200 de secunde ar putea fi într-adevăr rezolvată de un computer clasic în 2,5 zile.

Ce urmeaza?

Acesta este încă doar începutul. După cum a spus Google într-un postare pe blog„Pentru a atinge capacitățile de calcul necesare va fi nevoie de ani de muncă inginerească și științifică. Dar acum vedem clar o cale și suntem dornici să mergem mai departe”.

Este încă dificil de corectat erorile din calculul cuantic. Echipa cuantică Google a estimat recent că avem încă cel puțin 10 ani înainte să existe un computer cuantic corectat cu erori.

Într-o interviu recent, CEO-ul Google, Sundar Pichai, a comparat progresul lor în calculul cuantic cu primul zbor al fraților Wright. „Să împrumut o analogie – frații Wright. Primul avion a zburat doar 12 secunde, deci nu există nicio aplicație practică a acestuia. Dar a arătat posibilitatea ca un avion să poată zbura ”.