Wyznaczanie trendów w nauce: Nowoczesny komputer przeciera szlaki w dziedzinie obliczeń kwantowych
Od dziesięcioleci marzeniem naukowców na całym świecie było zbudowanie i uruchomienie bezbłędnego urządzenia określanego mianem komputera kwantowego, które pokonuje wydajnością nawet najwydajniejsze tradycyjne maszyny. Realizacja tego marzenia stanowiłaby prawdziwy przełom w zakresie dostępnej na świecie mocy obliczeniowej. W ramach badania, którego wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie „Nature”, zespół naukowców oraz badaczy wykorzystał maszynę nazwaną Sycamore opracowaną przez firmę Google w celu przeprowadzenia obliczeń, których wykonanie zajęłoby 10 000 lat klasycznemu superkomputerowi, natomiast innowacyjny komputer opracowany przez internetowego giganta musiał poświęcić na nie zaledwie 200 sekund. „Nasz eksperyment pozwolił nam na osiągnięcie poziomu supremacji kwantowej, który stanowi kamień milowy na drodze do obliczeń kwantowych na pełną skalę”, stwierdzają naukowcy w swoim artykule.
Kwantowy przełom
„Mamy nadzieję, że kiedy ludzie zaczną korzystać z tej technologii i poznają zarówno jej wydajność, stabilność, jak i interfejs chmurowy, będą naprawdę zachwyceni tym, co Google ma im do zaoferowania”, stwierdził John Martinis, główny naukowiec firmy zajmujący się komputerami kwantowymi, w wypowiedzi dla agencji prasowej Reuters. „Mamy przekonanie graniczące z pewnością, że przyszłość z komputerami kwantowymi nie będzie stanowiła zagrożenia dla naszego bezpieczeństwa”. Doradca prezydenta USA do spraw technologii Michael Kratsios dodał: „Stany Zjednoczone dokonały właśnie wielkiego przełomu w dziedzinie obliczeń kwantowych”. Współczesne najszybsze maszyny wykonują operacje na fragmentach danych nazywanych bitami, które mogą przyjmować jeden z dwóch stanów – 1 lub 0. Komputery kwantowe korzystają z bitów kwantowych, zwanych także kubitami, które mogą przyjmować jednocześnie oba stany. To właśnie to leży u podstaw ogromnych prędkości obliczeniowych, które osiągają te maszyny. Zespół zaprojektował komputer kwantowy składający się z 54 kubitów, a następnie wykorzystał go do wykonania obliczeń związanych z generowaniem liczb losowych. W ciągu zaledwie 200 sekund komputer Sycamore pobrał próbki i sprawdził dokładność uzyskanych rozwiązań. Innymi słowy, komputer kwantowy poradził sobie z tym zadaniem 1,5 biliona razy szybciej niż standardowa maszyna.
Czy maszyny nowej generacji zostawią tradycyjne superkomputery daleko w tyle?
Czy firma Google przecenia swoje osiągnięcia? Przedstawiciele firmy IBM uważają, że sukces firmy Google jest znacznie rozdmuchany. Z wypowiedzi opublikowanej na oficjalnym blogu firmy wynika, że tego rodzaju wiadomości mogą dezinformować czytelników, pojawia się także zarzut o to, że firma przecenia trudność zadania obliczeniowego, które wykonywał komputer kwantowy. Przedstawiciele firmy IBM utrzymują, że tradycyjny komputer mógłby rozwiązać to zadanie w 2,5 dnia, nie zaś 10 000 lat. „[Z]achęcamy wszystkich do traktowania informacji o tym, że po raz pierwszy w historii komputer kwantowy wykonał zadanie, którego nie byłby w stanie wykonać klasyczny komputer, z dużą dozą sceptycyzmu”. Dalej czytamy: „[K]omputery kwantowe nigdy nie pokonają klasycznych komputerów – zamiast tego obie technologie będą działać niejako obok siebie, ponieważ każda z nich ma swoje wyjątkowe mocne strony”. Niemniej jednak twórcy nowego komputera kwantowego nie zamierzają spoczywać na laurach po osiągnięciu supremacji kwantowej, która od wielu lat była celem dla tego sektora, dostrzegają bowiem potrzebę stworzenia jeszcze lepszego sprzętu oraz bardziej zaawansowanych metod monitorowania, dzięki którym będzie możliwe wykorzystanie potęgi obliczeń kwantowych w jeszcze większym stopniu niż dotychczas. „Dzięki tym osiągnięciom komputery kwantowe przestają być wyłącznie tematem badań naukowych, stając się technologią otwierającą przed nami nowe możliwości obliczeniowe”, podsumowują autorzy artykułu. „Obecnie muszą powstać wyłącznie kreatywne algorytmy, które zapewnią pierwsze zastosowania nowej technologii w użytecznych sferach”.
Kraje
Stany Zjednoczone
