Напредъкът на Google в квантовите изчисления бе потвърден с нов експеримент
(снимка: Google)
Документ, изготвен от изследователи на Google и публикуван в уебсайта ArXiv, твърди, че интернет компанията е постигнала „квантово превъзходство” в изчисленията.
Това означава, че квантовите компютри могат да решават за секунди алгоритми, за които на класическите компютри са нужни десетки или дори хиляди години. Още преди четири години компанията обяви подобно постижение, но то беше оспорено. Днес Google е по-уверен от всякога, отбелязва британският Телеграф.
През 2019 г. Google заяви, че неговият 53-кубитов компютър Sycamore е изпълнил за 200 секунди алгоритъм, който на суперкомпютър IBM Summit би отнел 10 000 години. Това беше заявка от компанията, че е постигнала квантово превъзходство.
Но изявлението на Google беше подложено на аргументирана критика и компанията замълча за дълги четири години. Новата разработка – „Фазов преход в произволна извадка от схеми” – всъщност повтаря предишния експеримент, но на по-мощна 70-кубитова изчислителна платформа.
За квантовите системи, с тяхната безкрайна вероятност от стойности от 0 до 1 на кубит, увеличаването на платформата с 25 кубита води до експоненциално нарастване на квантовата производителност, измервано в стотици милиони пъти.
С това увеличение на производителността Google се надява да навлезе в област, където никой друг не е стъпвал преди. От практическа гледна точка алгоритъмът няма стойност – произволни състояния се генерират на квантови вериги и системата ги чете до нарушаване на кохерентността (разрушаване на квантовото състояние).
Според Google, при 70 кубита проблемът се решава за 6,5 секунди. Най-мощният суперкомпютър на нашето време, екзафлоповият Frontier, ще изпълни задачата със същия алгоритъм в продължение на 47 години. Това не са 10-те хиляди години от предишното заявление на Google, но също е впечатляващо превъзходство. Вероятно компанията се е поучила от критиките и е решила да действа не толкова радикално.
Между другото, експертите на Google са далеч пред своите китайски колеги, които се считат от мнозина за лидери в областта на квантовите изчисления, отбелязва Телеграф.
„Заключихме, че нашата демонстрация е в режим отвъд класическите квантови изчисления”, казват от Google. С други думи, класическите системи не са в състояние да обработват квантови алгоритми за разумен период от време.
Стив Брайърли, главен изпълнителен директор на квантовата компания Riverlane, коментира еднозначно постижението на Google: „Дебатът за това дали сме постигнали или всъщност можем да постигнем квантово превъзходство вече е решен”.
Но дали всичко е толкова хубаво? Според Себастиан Вайд, ръководител на базираната в Брайтън компания Universal Quantum, би било хубаво, ако квантовите компютри показват по-голяма практическа стойност. В отговор на изявлението на Google той казва: „Това е много добра демонстрация на квантовото превъзходство. Въпреки че е голямо постижение от академична гледна точка, използваният алгоритъм няма практическо приложение в реалния свят”.
Тоест, Google е доказал квантово превъзходство в област, която няма практическа стойност. Това обаче не е съвсем вярно. Постижението има стойност и тя се крие в изследването на устойчивостта на квантовите изчисления спрямо шума, което е крайъгълният камък на бъдещите универсални квантови компютри.
Дори такъв синтетичен алгоритъм отваря път за изучаване на устойчивостта на квантовите състояния към шума. Експертите успяха да оценят влиянието на грешките върху резултатите от изчисленията, което в някои случаи доведе до появата на нови състояния в системата. Тези оценки могат да помогнат за коригиране на грешки или да смекчат въздействието им върху крайния резултат.
Но може ли това да се нарече квантово превъзходство? Във всеки случай Google отново отправи предизвикателство на арената на научните спорове. Това гарантирано ще предизвика вълна от нови дебати по темата за квантовото превъзходство, което е добра новина. Истината се ражда в спора.