Процесор квантового комп’ютера від Google вирішив задачу за 2 години замість 3 років

Команда Google Quantum AI провела експеримент, де квантовий процесор виконав задачу за 2 години — те, на що суперкомп’ютеру потрібно 3 роки.

Команда Google Quantum AI вперше провела експеримент, що підтверджує можливість запуску перевірюваного алгоритму на квантовому апаратному забезпеченні, що стало вагомим кроком до реального застосування квантових технологій.

Їхній процесор Willow обробив обчислення за 2,1 години — те саме завдання зайняло б сучасний суперкомп’ютер на 3,2 роки. Цей прорив підтверджено публікацією в журналі Nature, що підкреслює його наукову значущість.

Фізики давно припускають, що Всесвіт можна уявити як квантовий комп’ютер, у якому вся матерія — це безперервне оновлення інформації. Проте моделювання навіть простих фізичних процесів на класичних машинах стикається з явищем «перемішування інформації» або інформаційного скремблінгу. Це ускладнює спостереження за квантовими станами. За словами авторів, «звичайні вимірювання можуть зафіксувати лише кінцевий стан системи, залишаючи справжні квантові процеси прихованими».

Використовуючи метод «квантового відлуння», команда Google відновила втрачену інформацію у сильно заплутаних системах. Це нагадує зворотну дію блендера, що знову формує краплю червоного барвника зі змішаного рожевого. «Уявіть, що ви не лише знаходите затонулий корабель, а й читаєте назву на його корпусі», — пояснюють у Google. Це рівень точності, недосяжний класичним технологіям.

Однак попри ентузіазм, квантові комп’ютери ще далекі від масового використання. Google використав 65 кубітів — квантових аналогів бітів, які існують у станах суперпозиції та заплутаності. Збільшення кількості кубітів є серйозною технічною проблемою через вразливість до шуму та зовнішніх впливів. Тому головним викликом галузі стало створення квантового комп’ютера з виправленням помилок, здатного автоматично усувати похибки під час обчислень.

Розв’язанням проблеми може стати впровадження логічного кубіта — віртуального елемента, закодованого у велику кількість фізичних кубітів, що взаємно перевіряють і виправляють один одного без втрати інформації. Проте навіть Google визнає: «цей прорив ще не наближає нас до комп’ютерів з повною відмовостійкістю».

Експерти підтверджують, що незважаючи на гучні досягнення, масштабне використання квантових комп’ютерів ще не на часі. Але в найближчі роки ймовірне зростання експериментів з “практичною перевагою”, де квантові системи діятимуть як прискорювачі обчислень у фармакології, фізиці та матеріалознавстві. На думку одного з віцепрезидентів Google, «перші прикладні задачі можуть з’явитися вже за п’ять років».