Η ανθρωπότητα θα ξεπεράσει το όριο της "κβαντικής υπεροχής" στον υπολογισμό

Η ανθρωπότητα θα ξεπεράσει το όριο της “κβαντικής υπεροχής” στον υπολογισμό

Τον περασμένο μήνα έλαβε χώρα στη Μόσχα το Διεθνές Συνέδριο 4α στο Quantum Technologies, ένα γεγονός αρκετά προσδοκία και έτσι η Google θα παρουσιάσει. Η ομάδα που εκπροσωπεί το μεγάλο G ετοιμάσει μια διάλεξη σε ένα κβαντικό υπολογιστή των 49 qubits που αναπτύσσουν στις εγκαταστάσεις τους.

Ωστόσο, η ομιλία των αγοριών της Google επισκιάστηκε από αυτήν Μιχαήλ Λουκίν, του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ και της ομάδας συνεργατών του (Αμερικανός και Ρώσος), ο οποίος ισχυρίζονται ότι έχουν δοκιμάσει επιτυχώς μια συσκευή 51-qubit, δημιουργώντας ένα πλαίσιο στον αγώνα για κβαντική υπεροχή.

Η επόμενη τεχνολογική επανάσταση.

Η επόμενη μεγάλη τεχνολογική επανάσταση αναγκαστικά περιλαμβάνει κβαντικούς υπολογιστές: προσπαθούμε να δημιουργήσουμε συσκευές που χρησιμοποιούν τις ενδιάμεσες καταστάσεις των κβαντικών σωματιδίων για να επιταχύνουν την ισχύ επεξεργασίας των ψηφιακών μηχανών που γνωρίζουμε.

Για να είμαι ειλικρινής, αυτό είναι τόσο συναρπαστικό όσο και απογοητευτικό. Είναι πολύ απίθανο ότι στο εγγύς μέλλον μπορούμε να πάρουμε ένα Playstation 7 με κβαντική αρχιτεκτονική για να παίξουμε το Grand Theft Auto στην εικονική πραγματικότητα και σε ανάλυση 8Κ. Λυπάμαι, φίλοι.

Ο κβαντικός υπολογισμός δεν είναι θέμα αλλαγής ενός είδους τσιπ στο άλλο με υψηλότερη ταχύτητα. Το ενδιαφέρον μέρος αυτής της περιοχής είναι αυτό εγγυάται έναν τρίτο τύπο μπιτ, ενώ οι συνηθισμένοι υπολογιστές έχουν μόνο δύο. Το κβαντική υπέρθεση είναι ο κεντρικός αριθμός στον κβαντικό υπολογισμό, είναι ένα επιπλέον νέφος δυνατοτήτων που ένα σωματίδιο καταλαμβάνει πριν παρατηρήσουμε την ύπαρξή του με βάση δύο διαφορετικές καταστάσεις. Αυτές οι συνθήκες μπορούν να εφαρμοστούν για την επίλυση πολύπλοκων υπολογιστικών προβλημάτων.

Αν και αυτά τα προβλήματα αντιπροσωπεύουν μια βαρετή και εκτεταμένη διαδικασία που επιβάλλεται ακόμη και στους καλύτερους υπερυπολογιστές μας, ο συνδυασμός του "qubit" ενός κβαντικού υπολογιστή των 1s, 0s και αυτός ο επιπλέον χώρος μεταξύ των δύο μπορεί να λύσει κάποιες ασκήσεις. Μεταξύ αυτών μπορούμε να εξετάσουμε η προσομοίωση κβαντικών συστημάτων σε μόρια ή η παραγοντοποίηση πρώτων αριθμών πολύ πιο εύκολο να συμπιεστεί.

Αυτό δεν σημαίνει ότι η κβαντική υπολογιστική δεν θα έχει μια πραγματική και χρήσιμη εφαρμογή σε έναν οικιακό υπολογιστή. Αλλά, προτού καν αρχίσετε να ονειρεύεστε για αυτή τη δυνατότητα, υπάρχουν πολλά προβλήματα που πρέπει να επιλυθούν.

Για παράδειγμα, αυξήστε γρήγορα μια χούφτα qubits κάτω από 20 σε κάτι που αρχίζει να ανταγωνίζεται τους καλύτερους κλασικούς υπερυπολογιστές μας στις πιο σύνθετες εργασίες. Μιλάμε για έναν αριθμό περίπου 50 ετών, έναν αριθμό που συχνά αναφέρεται σε αρκετά «αισιόδοξους» όρους όπως η «κβαντική υπεροχή».

Έρευνα και διαδικασίες.

Η συσκευή που ανέπτυξαν στο Χάρβαρντ βασίζεται σε μια σειρά από εξαιρετικά ψυχθέντα άτομα ρουβιδίου διατεταγμένα πάνω από μια παγίδα μαγνητών και σφιγκτήρες λέιζερ. Στη συνέχεια, οι σφιγκτήρες διεγέρθηκαν για να εξασφαλίσουν ότι οι κβαντικές τους καταστάσεις χρησιμοποιήθηκαν ως ένα ενιαίο σύστημα.

Οι ερευνητές κατάφεραν να ελέγξουν 51 από αυτά τα αιχμαλωτισμένα άτομα με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να μοντελοποιήσουν μια πολύ περίπλοκη κβαντομηχανική, κάτι πολύ μακριά από τη συσκευή που σας επιτρέπει να διαβάσετε αυτό το κείμενο.

Αν και το μοντέλο χρησιμοποιήθηκε κυρίως για να δοκιμάσει τα όρια αυτού του είδους διαμόρφωσης, οι ερευνητές έλαβαν χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με την κβαντική δυναμική που σχετίζεται με το λεγόμενο πρόβλημα πολλών σωμάτων. Καλύτερα, μπόρεσαν να δοκιμάσουν τις σχετικά απλούστερες ανακαλύψεις τους χρησιμοποιώντας κλασσικούς υπολογιστές, βρίσκοντας ότι η τεχνική τους ταιριάζει στον διαθέσιμο προϋπολογισμό.

Η επιστήμη παραμένει στην επιφυλακή.

Επί του παρόντος, τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας βρίσκονται στην περιοχή arXiv.org, περιμένοντας την επανεξέταση από ομότιμους. Αλλά αυτή η ανακοίνωση κράτησε την κοινότητα στην κβαντική πληροφόρηση αναμένοντας τις δυνατότητες και τις συνέπειες από την επίτευξη αυτών των ορίων.

Ο μαγικός αριθμός των 50 qubits είναι περισσότερο ένας σχετικός ορίζοντας από ένα πραγματικό πλαίσιο. Δεν έχουν υπάρξει σημαντικές αλλαγές στον κόσμο των κβαντικών υπολογιστών από την ανακοίνωση του Χάρβαρντ και υπάρχει ακόμα πολύς δρόμος πριν από αυτό το είδος της τεχνολογίας είναι χρήσιμο και προσφέρει ουσιαστικές ανακαλύψεις.

Η Google και η 49-qubit συσκευή της βασίζονται σε ένα εντελώς διαφορετικό σχέδιο και διαδικασία από το Lukin, ανάλογα με τα κβαντικά πολλαπλά κβαντικά τσιπ, μια υπεραγώγιμη δομή στερεάς κατάστασης που ονομάζεται splice Josephson.

Δοκιμάζουν την τεχνολογία τους με μια απλούστερη έκδοση 9 qubit και ελπίζουν να ενισχύσουν σταδιακά το στόχο τους.

Κβαντικά κριτήρια

Χωρίς πολλές λεπτομέρειες, κάθε μια από τις προαναφερθείσες τεχνολογίες έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της όσον αφορά το μέγεθος και την αξιοπιστία.

Ένα σημαντικό πρόβλημα με τον κβαντικό υπολογισμό θα είναι ο τρόπος με τον οποίο το σύστημα θα είναι πιο αξιόπιστο και όσο το δυνατόν πιο χωρίς σφάλματα. Ενώ ο κλασικός υπολογισμός μπορεί να διπλασιάσει τις διαδικασίες για να ελαχιστοποιήσει τον κίνδυνο σφαλμάτων, ο πιθανοτικός χαρακτήρας των qubits καθιστά αυτό αδύνατο για τους κβαντικούς υπολογισμούς.

Υπάρχει επίσης το θέμα του τρόπου σύνδεσης πολλών μονάδων για να σχηματίσουν όλο και μεγαλύτερους επεξεργαστές. Η γενική συζήτηση επικεντρώνεται στις μεθόδους που θα αντιμετωπίσουν καλύτερα αυτά τα προβλήματα μακροπρόθεσμα.

«Υπάρχουν πολλές πλατφόρμες που είναι πολύ ελπιδοφόρα, και εισάγετε όλους πολύ ενδιαφέρουσα σύνορα, όπως το σύστημα μεγέθη δεν μπορείτε να προσομοιώσει την κλασική υπολογιστές», δήλωσε ο Lukin να IBTimes.

"Αλλά νομίζω ότι είναι πολύ πρόωρο να επιλέξουμε έναν νικητή μεταξύ τους. Επίσης, αν σκεφτόμαστε πραγματικά τεράστιες κλίμακες, ή εκατοντάδες χιλιάδες των qubits, τα συστήματα που θα χρειαστούν για ορισμένες αλγόριθμους, για να είμαι ειλικρινής, δεν νομίζω ότι κάποιος ξέρει πώς να φτάσουμε εκεί «, πρόσθεσε.

Πρόκειται για ένα μικρό βήμα στο στόχο σε 100 χιλιάδες qubits, αλλά η δυσκολία δεν κάνει να ξεπεραστεί αυτό το κάπως λιγότερο σημαντικό πλαίσιο.

Like this post? Please share to your friends:
Deja un comentario

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: