Мария Высокогородская Опубликована 02.08.2018 в 21:22

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.

Подписывайтесь на Экосевер

Читайте также

Сознание — иллюзия? Нейрофилософия против интуиции сегодня в 9:10

Что, если всё, что вы считаете собой — не более чем нейронный мираж? Нейрофилософия заставляет пересмотреть понятие «я» и пугающе точно объясняет, как оно работает.

Читать полностью »
Жив ли кот Шрёдингера? Как парадокс стал философским батлом физиков сегодня в 8:06

Один кот, одна коробка и один парадокс, который до сих пор меняет взгляды на реальность. Что скрывает легендарный эксперимент — и чем он опасно близок к нашей жизни?

Читать полностью »
Витамин C против рака? Как мегадозы витаминов стали научной легендой сегодня в 7:03

Витамин C обещал невозможное — от усиления иммунитета до победы над раком. Но что осталось от легенды, когда её проверили наукой?

Читать полностью »
Френология: как “наука” о черепах формировала политику и расизм сегодня в 6:06

Эта псевдонаука казалась безобидной, но стала удобным оружием для политики, расизма и подавления. Мы до сих пор сталкиваемся с её последствиями.

Читать полностью »
Алгоритмы, которые распознают эмоции: могут ли ИИ-психологи быть лучше людей? сегодня в 5:56

Алгоритмы уже учатся распознавать ваши эмоции по голосу, лицу и словам. Но способны ли они действительно понять и заменить настоящего психолога?

Читать полностью »
Бессмертные медузы и хакеры биологии: гонка за остановкой старения сегодня в 4:54

Существо, способное сбросить возраст до нуля, уже существует. Люди пытаются повторить это. Где проходит граница между научным прорывом и фантастикой?

Читать полностью »
Границы Вселенной: как человек готовится к межзвёздным путешествиям сегодня в 3:28

Человечество уже тестирует технологии для выхода за пределы Солнечной системы. Но есть препятствия, о которых почти никто не говорит вслух.

Читать полностью »
Обман зрения: как мозг играет с нашим восприятием сегодня в 2:26

Всё, что вы видите и ощущаете — лишь версия реальности, созданная мозгом. Иллюзии объясняют, как восприятие обманывает нас каждый день.

Читать полностью »