A Google egy előtte és utána pontot jelölt meg a kvantumszámítás területén a bemutatásával Fűzfa, az innovatív kvantumchip, amely azt ígéri, hogy forradalmasítja ezt a technológiát. Ez a mindössze néhány centiméteres processzor mindössze öt perc alatt képes olyan számításokat elvégezni, amelyek a legfejlettebb szuperszámítógépeknek több időt vesznek igénybe, mint az univerzum becsült kora. Mindez kombinációjának köszönhetően soha nem látott számítási teljesítmény és jelentős előrelépések kvantum hibajavítás.
Ez a fejlesztés nemcsak a Google kvantumszámítógép iránti elkötelezettségét mutatja, hanem rávilágít arra is, hogy ez a technológia hogyan közeledik Praktikus alkalmazások amelyek komplex problémákat oldhatnak meg olyan területeken, mint az orvostudomány, a kémia és a mesterséges intelligencia.
Nagy ugrás a hibajavítás terén
A kvantumszámítástechnika egyik fő akadálya a mai napig a qubitek (a kvantumrendszerek alapvető adategységei) nagyfokú érzékenysége az olyan tényezők miatti hibákra, mint a zaj, a hőmérséklet-változások vagy a sugárzás. Ezek a kudarcok, halmozottan bonyolították a rendszerek skálázhatósága. Azonban, Willow-nak sikerült túllépnie ezen a korláton hibajavító technológia használatával, amely a használatban lévő qubitek számának növelésével exponenciálisan csökkenti a hibaarányt.
Ez az előrelépés, amelyet a területen „a küszöb alatt maradásként” ismernek, lehetővé teszi a kvantumrendszerek számára, hogy egyre hatékonyabbak és pontosabbak legyenek, és megoldják a problémákat anélkül, hogy elveszítenék azokat a kvantumtulajdonságokat, amelyek megkülönböztetik őket a klasszikus számítógépektől. Hartmut Neven, a Google Quantum AI vezetője szerint „ez az első eset, hogy egy rendszer a méret növekedésével kvantumosabbá válik, nem pedig klasszikusabbá.”
Az eredmény még meglepőbb, ha figyelembe vesszük, hogy a valós idejű hibajavítást 3x3, 5x5 és 7x7 qubit tömbökkel hajtották végre, így sikerült meghosszabbítani a logikai qubitek hasznos élettartamát a jelenlegi határokon túl.
Kvantumfölény az ismert határokon túl
A Willow hatékonyságának mérésére a Google a Random Circuit Sampling (RCS) tesztet használta. legnagyobb kihívást jelentő szabvány a kvantumszámításban. A teszt célja annak ellenőrzése, hogy egy kvantumszámítógép képes-e olyasmire, ami egy klasszikus számítógép számára kivitelezhetetlen lenne. Willow pedig remekül teljesítette a tesztet: kevesebb mint öt perc alatt olyan számításokat végzett, amelyek egy olyan szuperszámítógépnek, mint a Frontier, 10 szeptillió évbe telnek.
„Ezek az eredmények azért izgalmasak, mert azt mutatják, hogy a funkcionális és hasznos nagyméretű kvantumszámítógépek felé haladunk” – mondta Michael Newman, a Google kutatója. Ezzel a teljesítménnyel a Willow megelőzi elődeit, például a Sycamore-t, a Google 2019-ben bemutatott kvantumchipjét.
Forradalmi alkalmazások a láthatáron
A Willowban rejlő lehetőségek messze túlmutatnak a laboratóriumi vizsgálatokon. A Google szerint ez a chip egy döntő lépés a létrehozás felé kvantumszámítógépek amely képes kezelni a való világ összetett problémáit. A legígéretesebb alkalmazások közé tartozik:
- Gyorsabb és hatékonyabb gyógyszerfejlesztés.
- Nagy kapacitású akkumulátorok optimalizálása elektromos autókhoz.
- Új lehetőségek felfedezése a mesterséges intelligencia és a gépi tanulás területén.
Ezenkívül a szakértők megjegyzik, hogy a Willow valós időben történő hibajavítási képessége felgyorsíthatja a fejlődést olyan területeken, mint pl. magfúziós energia, amely a jövő energetikai kihívásainak megoldásában kulcsfontosságú terület.
A kvantumszámítás jövője
Lenyűgöző eredményeik ellenére a kutatók elismerik, hogy még hosszú utat kell megtenni ahhoz, hogy a kvantumszámítógépek mindennapi valósággá váljanak. Carlos Sabín, a Madridi Autonóm Egyetem elméleti fizikusa szerint bár Willow ígéretes jövőképet kínál, „még messze vagyunk attól, hogy elegendő logikai kvbittel rendelkezzünk a hasznos számítások elvégzéséhez”.
A Google azonban bízik abban, hogy ezek az előrelépések új kapukat nyitnak, nem csak a kutatás, hanem a forradalmi technológia gyakorlati alkalmazása terén is. Harmut Neven hangsúlyozza, hogy Willow-val „egy lépéssel közelebb kerültünk a nagyméretű funkcionális kvantumszámítógépek valósággá válásához”.
A Willow-val a kvantumszámítást eszközként konszolidálják a lehetőséget a világunk megváltoztatására. A hibák csökkentésétől a kvantumfölény demonstrálásáig ez a chip fordulópontot jelent a következő nagy technológiai forradalom felé vezető úton.
Technológia-rajongó vagyok, aki "geek" érdeklődését szakmává változtatta. Életemből több mint 10 évet töltöttem a legmodernebb technológiával, és pusztán kíváncsiságból mindenféle programmal bütykölgettem. Most a számítástechnikára és a videojátékokra szakosodtam. Ennek az az oka, hogy több mint 5 éve írok különféle technológiával és videojátékokkal foglalkozó weboldalakra, olyan cikkeket készítve, amelyek mindenki számára érthető nyelven igyekeznek megadni a szükséges információkat.
Ha bármilyen kérdése van, tudásom a Windows operációs rendszerrel, valamint a mobiltelefonokhoz készült Androiddal kapcsolatos mindenre kiterjed. És az én elkötelezettségem az Ön iránti elkötelezettségem, mindig készen állok néhány percet rászánni arra, hogy segítsek megoldani minden kérdését ebben az internetes világban.