Google представил Willow — ультрасовременный квантовый чип
Как написал журнал Nature, чипу удалось за пять минут решить то, на что обычному компьютеру потребовалось бы больше времени, чем вся история Вселенной
Google улучшила чип для квантового компьютера. За пять минут ему удалось сделать то, на что обычному компьютеру потребовалось бы больше времени, чем вся история Вселенной, пишет журнал Nature.
Это открывает новые возможности для дальнейших исследований. Например, ученые смогут разрабатывать новые лекарства, проектировать более эффективные батареи для электрических автомобилей и ускорить прогресс в области термоядерного синтеза.
Речь о чипе Willow, который используется в квантовом компьютере. Он имеет 105 кубитов. Это наименьшая единица информации в квантовом компьютере, аналог бита в обычном компьютере. Глава лаборатории Хартмут Невен подчеркнул, что скорость работы этого чипа превосходит все известные временные масштабы в физике. Одному из самых быстрых в мире на данный момент суперкомпьютеров на решение такой задачи потребовалось бы 10 септиллионов лет (то есть 10 в 25-й степени). Как отмечают разработчики из Google, это значительно превышает возраст Вселенной.
В компании отметили, что это подтверждает то, что квантовые вычисления происходят в параллельных вселенных, а также соответствует гипотезе о мультивселенных. При этом главное новшество Google заключается в том, что в компании нашли способ снизить число ошибок с нагрузкой на чип, а также исправить ошибки в реальном времени. Ученые работали над этим уже более 30 лет. Дело в том, что чем больше число кубитов в чипе, тем хуже работает квантовый компьютер. А ошибки при квантовых вычислениях возникают по разным причинам. В том числе из-за внешних факторов, например электромагнитного излучения. Комментирует блогер и популяризатор отечественной микроэлектроники Максим Горшенин:
— Особенность процессора в том, что могут делать вычисления, где не только нули и единицы, но и другие промежуточные значения. Что посчитать и делать очень сложно на обычных процессорах, которые применяются сейчас везде. Поэтому открытие в области физики, химии космоса, все, что с биологией связано, с шифрованием, дешифрованием, криптографией, даже защитой данных, — это все будущие области, где уже применяются квантовые вычисления, квантовые процессоры. Немаловажно, что данные мощности позволят нам сделать новые открытия в науке.
— В какой перспективе мы можем говорить о полноценной работе таких чипов?
— Еще несколько лет назад IBM уже сдавала в аренду предквантовые компьютеры компании. Вычисления уже идут как минимум года два, поэтому вопрос о том, чтобы все больше и больше компаний и научно-исследовательских лабораторий начали ими пользоваться, — это лишь вопрос времени. Но процесс уже пошел, в том числе и в России тоже делают квантовые процессоры, на них делают вычисления и исследования, и такая работа уже давно идет. И другие лаборатории могут подключаться к тем, кто разрабатывает российские квантовые компьютеры, и на них делать те или иные расчеты. Хочется отдельно отметить, что кубит кубиту рознь, и в каждой научной школе — я говорю про немецкую, американскую, китайскую и российскую — кубиты абсолютно разные. У некоторых даже принципы построения разные, и поэтому добиться одних и тех же результатов с разным подходом можно на разном количестве кубитов, то есть нельзя взять и в лоб сравнить — вот тут 100 кубитов, а тут 105 — о, 105 лучше. Тут еще нужно смотреть глубже, какой принцип они используют, в зависимости от той страны, где разработан данный процессор.
В 2019 году IBM оспорила заявление Google о том, что квантовый чип Google решил задачу, на которую обычному компьютеру потребовалось бы 10 тысяч лет. В IBM заявили, что ее можно решить за два с половиной дня. В Google ответили, что приняли это во внимание и что сейчас чипу Willow потребовался бы миллиард лет, чтобы получить те же результаты, что у новейшего чипа.