211service.com
IBM o cale przed Google w wyścigu o moc obliczeniową kwantową
W dzisiejszych czasach różne rzeczy są podłączone do Internetu, ale komputer Jerry'ego Chow się wyróżnia. Schłodzony ciekłym helem, jego nadprzewodnikowy procesor wykorzystuje fizykę kwantową do obejścia reguł codziennej rzeczywistości, które ograniczają moc konwencjonalnych komputerów.
Chow zarządza grupą obliczeń kwantowych IBM w centrum badawczym firmy Thomas J. Watson w Yorktown Heights w stanie Nowy Jork. Zespół wystartował Strona internetowa dzisiaj z interfejsem, który pozwala zewnętrznym programistom i badaczom testować algorytmy na nowym chipie.
Chow mówi, że chce je przygotować na nieokreślony punkt w przyszłości, kiedy ten egzotyczny rodzaj komputera w chmurze będzie gotowy do praktycznego użycia. Chcemy pomóc ludziom myśleć inaczej i nauczyć się programować komputer kwantowy, mówi Chow.
IBM, Google, Microsoft i wiele grup akademickich próbują opracować komputery kwantowe, ponieważ powinny być w stanie rozwiązać problemy, które są praktycznie niemożliwe dla konwencjonalnych komputerów. Niewiele grup badawczych może zbudować chipy takie jak IBM i zwykle nie są one udostępniane innym poza wybranymi współpracownikami, mówi David Corey , naukowiec w Instytucie Obliczeń Kwantowych na Uniwersytecie Waterloo w Kanadzie. A uczynienie chipa wystarczająco niezawodnym, aby był dostępny 24 godziny na dobę przez 7 dni w tygodniu, robi wrażenie, mówi. Nie znam żadnego systemu, który pokazywałby taką solidność.
Chip IBM ma pięć urządzeń zwanych kubitami, które mogą reprezentować dane cyfrowe za pomocą fizyki kwantowej.
Grupa Chowa też opublikowane szczegóły drugiego nowego chipa kwantowego. Twierdzą, że zbliża się bardziej niż kiedykolwiek do wykazania wszystkich funkcji korekcji błędów wymaganych do stworzenia uniwersalnego komputera kwantowego, typu komputera kwantowego najlepiej rozumianego przez teoretyków. Ale taka maszyna nie istnieje, ponieważ fizycy nie zorientowali się, jak w pełni okiełznać niestabilność, która pojawia się wraz z potencjalną mocą przedstawiania danych za pomocą delikatnych stanów kwantowych.
Artykuł IBM nie jest recenzowany, ale jego najnowszy chip postawiłby firmę tuż przed Google w wyścigu o uniwersalny komputer kwantowy. Gigant wyszukiwania i reklam utworzył w zeszłym roku nowe laboratorium do budowy chipów kwantowych (patrz Google Quantum Dream Machine).
Jednak żadna firma nie spodziewa się w najbliższym czasie zbudować uniwersalnego komputera kwantowego.
Chipy do obliczeń kwantowych składają się z urządzeń zwanych kubitami, które reprezentują dane cyfrowe za pomocą efektów kwantowych. Ich moc obliczeniowa pochodzi z dziwnych sztuczek, takich jak wejście w delikatny tryb zwany superpozycją, o której można myśleć jednocześnie jako 0 i 1. Praktyczny uniwersalny komputer kwantowy wymagałby setek tysięcy lub milionów kubitów ze względu na znaczną wagę kodu korygującego błędy potrzebne. Chipy, które IBM ogłosił dzisiaj, mają pięć i siedem kubitów. Najlepszy chip, jaki wykonał główny badacz Google, ma dziewięć.
Jednak zespół Chowa dąży również do bardziej ograniczonego rodzaju procesora kwantowego, który może oferować skrót do bogactw obliczeniowych. Tak zwany analogowy komputer kwantowy może działać z mniejszą ilością kodu korygującego błędy, a zatem wymagać znacznie mniejszej liczby kubitów. Byłby w stanie rozwiązać tylko niektóre problemy, ale obejmowałyby symulacje chemiczne ważne dla badań nad energią i materiałami oraz uczenia maszynowego, mówi Chow.
Scott Aaronson , profesor nadzwyczajny na MIT, mówi, że to godny cel. Mówi, że zbiór zaledwie 50 kubitów operowanych w ten sposób prawdopodobnie będzie pierwszym komputerem, który zademonstruje supremację kwantową — moc rozwiązania problemu obliczeniowego niezmiernie trudnego i być może praktycznie niemożliwego dla konwencjonalnych maszyn. (Google w zeszłym roku zgłosił uderzający wynik przy użyciu procesora kwantowego o innej konstrukcji niż startup D-Wave, ale nie osiągnął on supremacji kwantowej — patrz Google mówi, że jego kontrowersyjny komputer kwantowy naprawdę działa).
Pierwsza wyraźna demonstracja supremacji kwantowej będzie wielkim kamieniem milowym w historii fizyki i informatyki, mówi Aaronson. Jest prawdopodobne, choć nie pewne, że uda się to osiągnąć w najbliższej przyszłości.
Chow mówi, że jego zespół ma to na celu. Nie jesteśmy tak daleko od zbudowania go, mówi. Wierzymy, że w ciągu najbliższych kilku lat możliwe jest osiągnięcie 50 kubitów.
IBMers mają jednak konkurencję. Zespół Google zajmujący się obliczeniami kwantowymi zamierza również zbudować analogowe procesory kwantowe i szacuje, że w ciągu zaledwie kilku lat może mieć gotowy układ ze 100 kubitami . Na przykład grupy akademickie na Uniwersytecie Maryland , próbują również budować analogowe procesory kwantowe.
Chow IBM jest niewzruszony i przewiduje, że konkurencja będzie się nasilać, gdy stanie się jasne, do czego mogą być przydatne analogowe procesory kwantowe. Jak mówi, istnieje teraz wiele firm, które chwytają się praw własności intelektualnej. Myślę, że będzie więcej pracy nad tym, gdy ten scenariusz stanie się jaśniejszy.