Гугл представиo запањујући квантни рачунарски чип

Чип који је представио „Гугл“ један је од најновијих патената у области познатој као квантно рачунарство – које покушава да искористи принципе физике честица да створи нову врсту запањујуће моћног рачунара.

Из „Гугла“ наводе да њихов нови квантни чип, назван Врба (Willow), укључује кључне „пробоје“ и „утире пут до употребљивог квантног рачунара великих размера“.

Међутим, стручњаци кажу да је Вилоу, за сада, углавном експериментални уређај, што значи да је употребљив квантни рачунар довољно моћан да реши широк спектар проблема у стварном свету још годинама – и милијардама долара – далеко.

Квантна недоумица

Квантни рачунари раде на суштински другачији начин од рачунара на нашим телефонима или лаптоповима.

Они користе квантну механику – чудно понашање ултра-сићушних честица – да решавају проблеме много брже од традиционалних рачунара.
Надамо се да би квантни рачунари на крају могли да искористе ту способност да знатно убрзају сложене процесе, као што је стварање нових лекова.

Постоје и страхови да би се могли користити и за лоше ствари – на пример за разбијање неких врста шифара које се користе за заштиту осетљивих података.

У фебруару је „Епл“ објавио да је енкрипција која штити iMessage ћаскање направљена као „квантни доказ“ како би се спречило да их читају моћни будући квантни рачунари.

Хартмут Невен води „Гуглову“ лабораторију Квантум ВИ (Quantum AI) која је створила Вилоу и себе описује као „главног оптимисту“ пројекта.
Он је за Би-Би-Си рекао да ће се Вилоу користити у неким практичним применама – али је за сада одбио да пружи више детаља.

Али чип који може да обавља комерцијалне апликације неће се појавити пре краја деценије, напомиње Невен.

У почетку би ове апликације биле симулација система где су квантни ефекти важни

„На пример, могао би да се користи када је у питању дизајн реактора нуклеарне фузије, за разумевање функционисања лекова и фармацеутског развоја, за развој бољих акумулатора за аутомобиле и још једну дугачку листу таквих задатака.“

Бабе и жабе

У изјави за Би-Би-Си Невен тврди да је Вилоу „најбољи квантни процесор направљен до сада“.

Али професор Алан Вудворд, стручњак за рачунарство на Универзитету Сари, каже да ће квантни рачунари бити бољи у низу задатака од садашњих „класичних“ рачунара, али да их неће заменити.

Он упозорава на прецењивање достигнућа коју је Вилоу остварио у једном тесту. „Мора се водити рачуна да не поредимо бабе и жабе“, напомиње Вудворд.

„Гугл“ као мерило перформанси чипа одабрао проблем који је био „скројен за квантни рачунар“ и то није показало „универзално убрзање у поређењу са класичним рачунарима“.

Ипак, додаје да Вилоу представљала значајан напредак, посебно у ономе што је познато као исправљање грешака.

Једноставно речено, што је квантни рачунар кориснији, то има више кјубита (кјубит представља основну мерну јединицу квантног рачунарства, попут бита у стандардној рачунарској архитектури).

Међутим, главни проблем са овом технологијом је тај што је склона грешкама – чија се вероватноћа повећавала што је чип имао више кјубита.

Али истраживачи „Гугла“ кажу да су овај тренд преокренули и успели да конструишу и програмирају нови чип тако да је стопа грешака пала у целом систему како се број кјубита повећавао.

Био је то велики „пробој“ који је решио кључни изазов којим се ова област бавила „скоро 30 година“, верује Невен. Он је за Би-Би-Си рекао да је то упоредиво са „ако имате авион само са једним мотором – летеће, али два мотора су безбеднија, четири мотора су најбезбеднија".

Грешке су значајна препрека у стварању моћнијих квантних рачунара и развој је био „охрабрујући за све који теже да направе практичан квантни рачунар“, рекао је професор Вудворд.

Али сам „Гугл“ напомиње да ће за развој практично корисних квантних рачунара стопа грешке и даље морати да буде много нижа од оне коју приказује Вилоу, који је направљен у „Гугловој“ новој, наменски изграђеној производној фабрици у Калифорнији.

Земље широм света улажу у квантно рачунарство. Велика Британија је недавно покренула Национални квантни рачунарски центар (NQCC).
Његов директор, Мајкл Катберт, рекао је за Би-Би-Си да је уздржан у погледу овако громогласних најава, као и да сматра да је Вилоу више „прекретница него пробој“. Ипак, је „очигледно веома импресиван рад“.

Квантни рачунари могли би да помогну у низу сложених задатака, укључујући „логистичке проблеме као што су дистрибуција терета у авионима или рутирање телекомуникационих сигнала или ускладиштена енергија у националној мрежи", објашњава Катберт.

У петак су истраживачи са Универзитета Оксфорд и Универзитета у Осаки у Јапану објавили рад који приказује веома ниску стопу грешке у кјубиту заробљених јона. Њихов приступ је био другачији у прављењу квантног рачунара који може да ради на собној температури – док Гуглов чип мора да се чува на јако ниским температурама да би био ефикасан.

Научни налази из развоја Вилоуа објављени су у часопису Нејчер.