Наука и жизнь

http://img.ecosever.ru/image/article/9/8/4/1984.jpeg

Традиционные компьютеры на помойку?

Эффект разорвавшейся бомбы вызвало заявление компании Google о разработке 72-кубитного квантового компьютера. Фактически, гении этого гиганта в сфере технологий поставили в тупик всю традиционную компьютерную систему. Первое упоминание об изобретение прозвучало на ежегодной мартовской встрече Американского физического общества (10 тысяч физиков из разных уголков мира). Неспроста местом объявления плодов своей деятельности Джон Мартинис выбрал именно эту конференцию. В мероприятии принимают участие очень влиятельные люди из IBM и Intel, среди докладчиков был и представитель Гарвардского университета Михаил Лукин.

Итак, квантовые компьютеры служат процессу ускорения решений множества математических задач. В своей работе техника применяет исключительные свойства частиц квантовой природы. Так, числа легко раскладываются на простые множители или проходит моделирование химических соединений. В подобных задачах квантовый компьютер даст огромную фору традиционному. Есть, конечно, «но» - база, необходима новая научно-инженерная база.

Все мы знаем, что такое биты, а вот в квантовых компьютерах используются кубиты, аналогичные элементы вычислений. Если простой бит имеет значение 0 или 1, то кубит находится сразу в двух этих системах. Именно за счет такой универсальности достигается ускорение процессов работы. Остается важная проблема, которая заключается в масштабируемости квантовых компьютеров. Из-за присущей частицам хрупкости, нелегко организовать систему с помощью огромного числа кубит. Квантовые соединения попросту разрушаются под влиянием окружения, а итоги такой деятельности станут ошибочными.

Существует некая планка «квантового превосходства» (quantum supremacy) - 50 кубит. То есть, система способна разделаться с теми задачами, которые для нынешних самых мощных компьютеров являются непостижимыми.

У новой системы, естественно, есть конкуренты, но они ей значительно уступают. Так, Google создал квантовый процессор от с 72 кубитами, а в прошлом году IBM и Intel презентовали свои разработки 49-кубитных процессоров. Гарвардский университет в свою очередь разработал 51-кубитную систему, а Крис Монро (Объединённый квантовый институт Мэриленда) создал 53-кубитный симулятор.

Но не только лишь одно количество кубитов является важным, роль также играет количество ошибок компьютера. Например, команда Мартиниса создает машины с сверхпроводящими кубитами. Разработчики пришли к тому, что заменили структуру цепочки из предыдущего опыта на два масива из 36 кубит. Именно такой ход стал ключевым при исправлении ошибок в процессе вычислений - задействовании квантовых кодов. Получается, что уровень ошибок очень низок, а производительность компьютера по сравнению с моделью из 9 кубит значительно возросла.

Россия, кстати, тоже не стоит на обочине данного вопроса. Так, мы проектируем квантовые компьютеры на тех самых сверхпроводящих кубитах Мартиниса. Существует множество организаций, которые занимаются данными работами - Российский квантовый центр, Институт физики твердого тела РАН, МИСиС, ВНИАА им. Духова и МГТУ им. Н.Э. Баумана. В этих учреждениях идет процесс создания квантового компьютера, правда он использует всего несколько кубит. Но, при этом, исследования положительно скажутся на дальнейшей работе по управлению и измерению квантовых состояний, станут инструментом для масштабирования и создания будущих моделей сверхпроводящих квантовых процессоров.

Если говорить о практике, то он пока что не может принять операционную систему Windows или Linux, ученые пока лишь исследуют конкретные задачи, в которых квантовый компьютер значительно превосходит стандартный. На данный момент нет точных данных по поводу практического испытания квантового 72-кубитного процессора. Будем ждать очередных заявлений от Мартиниса.

Еще по теме:

Кто - кого? Квантовый компьютер наступает на ПК

Ученые: Вселенная - это компьютерная программа

Технолог Google заявил о создании сверхмощного квантового компьютера

Американский ученый - о новых доказательствах жизни после смерти

Image

Промышленная экология. Что она значит для человечества?

Человек активно подстраивает действительность под себя, тем самым нанося непоправимый вред окружающей среде. В регулировании отношений природы и человека на первый план выходят цели и практические задачи такой науки как экология.

Image

Природа способна защититься от пластикового мусора

Загрязнение окружающей среды пластиком - одна из самых острых проблем экологии в современном мире.

Image

Планету попытаются "очистить" к 2030 году

В идеале к 2030 году планируется свести на нет бедность, голод и неравенство, а также сделать нашу планету снова "чистой". Давайте посмотрим, чего удалось достичь и что делается сегодня во имя светлого будущего?

Image

Экотуризм: что это и для чего нужно

Многие сейчас пытаются жить так, чтобы как можно меньше навредить окружающей среде.

Image

Google рассказал, каких гаджетов нам не ждать к концу 2018 года

В течение года появляется много слухов о выходе тех или иных гаджетов, обновлений или устройств. Google спешит всех разочаровать и рассказывает, чего точно нам не увидеть в текущем году.

Image

Перемещение человека во времени может стать реальностью

Процессы, происходящие во Вселенной, связанные с высвобождением огромного количества энергии, ведут к образованию так называемых черных дыр, раскрывающих пространство. Ученые обнаружили туннели, расположенные в черных дырах, которые дают им право заявлять, что изучением перемещения человека во времени наука займется вплотную.

Image

Опять незнайки на Луне - портал в другие измерения

Конспирологи убеждены, что наконец-то обнаружили на поверхности Луны портал в другие измерения. Он в прямом и переносном смысле на поверхности!

Image

Когда наш мозг отдыхает тайком от нас - ждите подставы

Недавние две работы, опубликованные в Neuron, объясняют природу нашего сознания и восприятие им окружающего мира. Авторы статей считают, что наш мозг не в состоянии постоянно анализировать всё происходящее.