Google ir atzīmējis pirms un pēc kvantu skaitļošanas jomā ar prezentāciju Vītols, tā novatoriskā kvantu mikroshēma, kas sola mainīt šo tehnoloģiju. Šis procesors ir tikai dažus centimetrus liels, un tas spēj veikt aprēķinus tikai piecās minūtēs, kas vismodernākajiem superdatoriem aizņemtu vairāk laika nekā aptuvenais Visuma vecums. Tas viss, pateicoties kombinācijai bezprecedenta skaitļošanas jauda un ievērojami sasniegumi kvantu kļūdu labošana.
Šī attīstība ne tikai parāda Google apņemšanos izmantot kvantu skaitļošanu, bet arī uzsver, kā šī tehnoloģija tuvojas Praktiski pielietojumi kas varētu atrisināt sarežģītas problēmas tādās jomās kā medicīna, ķīmija un mākslīgais intelekts.
Kvantu lēciens kļūdu labošanā
Viens no galvenajiem šķēršļiem kvantu skaitļošanai līdz šim ir bijusi kubitu (kvantu sistēmu datu pamatvienības) augstā jutība pret kļūdām, ko rada tādi faktori kā troksnis, temperatūras izmaiņas vai starojums. Šīs neveiksmes, kumulatīvās, sarežģīja sistēmu mērogojamība. Tomēr, Vītolam ir izdevies pārvarēt šo ierobežojumu izmantojot kļūdu labošanas tehnoloģiju, kas eksponenciāli samazina atteices līmeni, palielinot izmantoto kubitu skaitu.
Šis progress, kas šajā jomā pazīstams kā "palikšana zem sliekšņa", ļauj kvantu sistēmām kļūt arvien efektīvākām un precīzākām, risinot problēmas, nezaudējot kvantu īpašības, kas tās atšķir no klasiskajiem datoriem. Kā norāda Google Quantum AI vadītājs Hartmuts Nevens, "tā ir pirmā reize, kad sistēma kļūst kvantiskāka, jo tā aug izmēram, nevis klasiskāka."
Sasniegums ir vēl pārsteidzošāks, ja ņem vērā, ka kļūdu labošana reāllaikā tika veikta ar 3x3, 5x5 un 7x7 kubitu masīviem, tādējādi izdodot pagarināt loģisko kubitu lietderīgās lietošanas laiku, pārsniedzot pašreizējās robežas.
Kvantu pārākums pārsniedz zināmās robežas
Lai novērtētu Willow efektivitāti, Google izmantoja Random Circuit Sampling (RCS) testu, kas tika uzskatīts par vissarežģītākais standarts kvantu skaitļošanā. Šī testa mērķis ir pārbaudīt, vai kvantu dators var izdarīt kaut ko tādu, kas klasiskajam datoram nebūtu iespējams. Un Vītols pārbaudījumu izturēja lieliski: veica aprēķinus mazāk nekā piecās minūtēs, kas tādam superdatoram kā Frontier prasītu 10 septiljonus gadu.
"Šie rezultāti ir aizraujoši, jo tie parāda, ka mēs virzāmies uz funkcionāliem un noderīgiem liela mēroga kvantu datoriem," sacīja Maikls Ņūmens, Google pētnieks. Ar šo veiktspēju Willow ir priekšā saviem priekšgājējiem, piemēram, Sycamore, Google kvantu mikroshēma, kas tika ieviesta 2019. gadā.
Revolucionāri pieteikumi pie apvāršņa
Vītola potenciāls pārsniedz laboratorijas testēšanu. Saskaņā ar Google teikto, šī mikroshēma ir būtisks solis ceļā uz radīšanu kvantu datori kas var risināt sarežģītas reālās pasaules problēmas. Starp daudzsološākajiem lietojumiem ir:
- Ātrāka un efektīvāka zāļu izstrāde.
- Lieljaudas akumulatoru optimizācija elektromobiļiem.
- Jaunu iespēju izpēte mākslīgajā intelektā un mašīnmācībā.
Turklāt eksperti atzīmē, ka Willow spēja veikt kļūdu labojumus reāllaikā varētu paātrināt progresu tādās jomās kā kodolsintēzes enerģija, joma, kas tiek uzskatīta par galveno nākotnes enerģētikas problēmu risināšanā.
Kvantu skaitļošanas nākotne
Neskatoties uz iespaidīgajiem rezultātiem, pētnieki atzīst, ka vēl ir tāls ceļš ejams, līdz kvantu datori kļūs par ikdienas realitāti. Pēc Madrides Autonomās universitātes teorētiskā fiziķa Karlosa Sabīna teiktā, lai gan Vītols piedāvā daudzsološu redzējumu, "mums joprojām nav pietiekami daudz loģisku kubitu, lai veiktu noderīgus aprēķinus."
Tomēr Google ir pārliecināts, ka šie sasniegumi pavērs jaunas durvis ne tikai pētniecības jomā, bet arī šīs revolucionārās tehnoloģijas praktiskā pielietošanā. Harmuts Nevens uzsver, ka ar Willow "mēs esam soli tuvāk liela mēroga funkcionālo kvantu datoru realitātei."
Izmantojot Willow, kvantu skaitļošana tiek konsolidēta kā rīks ar potenciāls pārveidot mūsu pasauli. No kļūdu samazināšanas līdz kvantu pārākuma demonstrēšanai šī mikroshēma iezīmē pagrieziena punktu ceļā uz nākamo lielo tehnoloģisko revolūciju.
Esmu tehnoloģiju entuziasts, kurš savas "geek" intereses ir pārvērtis profesijā. Es esmu pavadījis vairāk nekā 10 gadus no savas dzīves, izmantojot jaunākās tehnoloģijas un tīri ziņkārības vadīts ar visu veidu programmām. Tagad esmu specializējies datortehnoloģijās un videospēlēs. Tas ir tāpēc, ka vairāk nekā 5 gadus esmu rakstījis dažādām tīmekļa vietnēm par tehnoloģijām un videospēlēm, veidojot rakstus, kuru mērķis ir sniegt jums nepieciešamo informāciju ikvienam saprotamā valodā.
Ja jums ir kādi jautājumi, manas zināšanas svārstās no visa, kas saistīts ar Windows operētājsistēmu, kā arī Android mobilajiem tālruņiem. Un mana apņemšanās ir jums, es vienmēr esmu gatavs veltīt dažas minūtes un palīdzēt jums atrisināt visus jautājumus, kas jums varētu rasties šajā interneta pasaulē.