Google przedstawia kwantowy przełom komputerowy; krytycy mówią: poczekaj kubit

BERLIN / SAN FRANCISCO (Reuters) – Alphabet Inc's (GOOGL.O) Google powiedział w środę, że osiągnął przełom w badaniach obliczeniowych, wykorzystując komputer kwantowy do rozwiązania w ciągu kilku minut złożonego problemu, którego pokonanie zajęłoby najpotężniejszemu superkomputerowi tysiące lat.

Badacze Google oczekują, że komputery kwantowe w ciągu kilku lat będą napędzać postępy w takich dziedzinach, jak sztuczna inteligencja, materiałoznawstwo i chemia. Firma ściga się z rywalami, w tym IBM Corp (IBM.N) i Microsoft Corp (MSFT.O), który jako pierwszy wprowadzi na rynek technologię i sprzedaje ją za pośrednictwem swojego działu przetwarzania w chmurze.

„Mamy nadzieję, że kiedy ludzie zaczną z tego korzystać i patrzą na stabilność wydajności i interfejs chmurowy, będą naprawdę podekscytowani tym, co mamy do zaoferowania w Google” – powiedział dziennikarzom John Martinis, główny naukowiec firmy zajmujący się sprzętem kwantowym.

Przełom został opisany w artykule tutaj opublikowany w czasopiśmie naukowym Nature. Po tygodniach kontrowersji wyciekł szkic, czy twierdzenie Google o „supremacji kwantowej” jest zasadne.

IBM powiedział, że superkomputer z inną konfiguracją może rozwiązać to samo wyzwanie w ciągu trzech dni, podczas gdy Intel (INTC.O) powiedział, że „praktyczność kwantowa” pozostała wiele lat.

Google bronił swojej pozycji, ale nie kwestionował sprzeciwów rywali. Wyprodukował garść układów z 54 „kubitami”, które są znacznie mocniejsze niż standardowy 64-bitowy układ w wielu urządzeniach konsumenckich. Jednak aby technologia była użyteczna dla klientów, musiałaby wytwarzać układy z tysiącami kubitów.

Martinis powiedział, że Google widzi „ścieżkę” do komputera z 1000 kubitami, i wyraził przekonanie, że ma niezawodny proces tworzenia nowego układu, nazwanego Sycamore.

Rządy Stanów Zjednoczonych i Chin przewodziły w rozwijającej się dziedzinie technologii kwantowej, obiecując miliardy dolarów na finansowanie badań korporacyjnych i państwowych w celu przyspieszenia rozwoju kwantowego i złagodzenia ewentualnych problemów, w tym oczekiwanej zdolności tej technologii do złamania szyfrowania cyfrowego.

Google był jednym z beneficjentów amerykańskiego wsparcia. „Stany Zjednoczone zrobiły wielki krok naprzód w dziedzinie obliczeń kwantowych” – powiedział w środę dyrektor ds. Technologii USA Michael Kratsios.

DŁUGOTRWAŁY MARZENIE

Przez dziesięciolecia informatycy starali się wykorzystać fizykę kwantową, prawa rządzące zachowaniem cząstek mniejszych od atomów i mogących jednocześnie istnieć w różnych stanach.

Bity kwantowe lub kubity można jednocześnie ustawić na jeden i zero, w przeciwieństwie do dzisiejszych bitów komputerowych, które są albo zerami, albo zerami. Ta właściwość superpozycji mnoży się wykładniczo, gdy kubity zaplątują się ze sobą, co oznacza, że ​​im więcej kubitów jest powiązanych, tym znacznie potężniejszy staje się komputer kwantowy.

Ale jest pewien haczyk: badacze kwantowi muszą schłodzić kubity do około zera absolutnego (-273 stopni Celsjusza lub -460 stopni Fahrenheita), aby ograniczyć wibracje – lub „szumy” – które powodują błędy w obliczeniach. W tym trudnym zadaniu Google, który zaprojektował wiele własnych urządzeń elektronicznych i wykorzystał ciekły hel do chłodzenia, dokonał znacznego postępu.

Dyrektor naczelny Sundar Pichai porównał osiągnięcie do zbudowania pierwszej rakiety, która opuści atmosferę Ziemi i dotknie krawędzi kosmosu, postęp, który wprowadził podróże międzyplanetarne w sferę możliwych.

„Dla tych z nas, którzy pracują w nauce i technologii, jest to chwila, na którą czekaliśmy – najbardziej znaczący jak dotąd kamień milowy w dążeniu do tego, aby obliczenia kwantowe stały się rzeczywistością”, napisał Pichai na blogu tutaj

Jawor, mierzący około 10 mm (0,39 cala), jest wykonany z aluminium i części indowych umieszczonych pomiędzy dwoma waflami krzemowymi. W tegorocznym eksperymencie naukowcy byli w stanie zmusić 53 kubity Jawora do interakcji w stanie kwantowym.

Następnie mieli wzorce wykrywające komputer kwantowy w szeregu pozornie przypadkowych liczb, a udało się to w ciągu 3 minut i 20 sekund. Ocenili, że ten sam problem zajmie 10 000 lat, zanim superkomputer Summit – najpotężniejszy na świecie – zostanie rozwiązany.

TRZYMAJ NA QUBIT

Podczas gdy recenzowane badania wzbudziły aprobatę, a William D. Oliver z MIT porównał je do pierwszych lotów braci Wright, sceptycy twierdzą, że Google przecenia swoje osiągnięcia.

IBM powiedział, że superkomputer z dodatkową pamięcią dyskową może rozwiązać problem liczb losowych co najwyżej 2-1 / 2 dni i z większą dokładnością. Powiedział także, że Google ryzykuje wprowadzanie w błąd opinii publicznej, sugerując, że komputery w nowym stylu zastąpią istniejące.

„Komputery kwantowe nigdy nie będą królować nad komputerami klasycznymi, ale będą raczej współpracować z nimi, ponieważ każdy z nich ma swoje wyjątkowe zalety” – napisał na blogu Dario Gil, dyrektor ds. Badań w IBM tutaj

Torsten Siebert, kierownik programu badań w dziedzinie obliczeń kwantowych w niemieckim Towarzystwie Fraunhofera, zgodził się, że „można osiągnąć postęp dzięki takim połączeniom hybrydowym”.

Naukowcy wyrazili również zaniepokojenie wykorzystywaniem komputerów kwantowych, na przykład do odblokowywania bezpiecznych danych i haseł lub umożliwiania nowych form nadzoru.

Jednak zanim komputery kwantowe mogą złamać kody, eksperci ds. Bezpieczeństwa mają dużo czasu na dostosowanie, powiedział Martinis.

„Jesteśmy przekonani, że wszyscy będziemy bezpieczni w przyszłości” – powiedział.