Google zaznaczył przed i po w dziedzinie obliczeń kwantowych prezentacją Wierzba, innowacyjny chip kwantowy, który obiecuje zrewolucjonizować tę technologię. Mający zaledwie kilka centymetrów procesor jest w stanie wykonać obliczenia w ciągu zaledwie pięciu minut, co w przypadku najbardziej zaawansowanych superkomputerów zajęłoby więcej czasu, niż szacowany wiek Wszechświata. Wszystko to dzięki połączeniu niespotykana dotąd moc obliczeniowa i znaczące postępy w korekcja błędu kwantowego.
To osiągnięcie nie tylko pokazuje zaangażowanie Google w obliczenia kwantowe, ale także podkreśla, jak technologia ta się do nich zbliża Praktyczne zastosowania które mogłyby rozwiązać złożone problemy w takich dziedzinach, jak medycyna, chemia i sztuczna inteligencja.
Milowy krok w korekcji błędów
Jedną z głównych barier dotychczasowych obliczeń kwantowych jest duża podatność kubitów (podstawowych jednostek danych w układach kwantowych) na błędy spowodowane takimi czynnikami, jak szum, zmiany temperatury czy promieniowanie. Te awarie, kumulatywne, komplikowały skalowalność systemów. Jednak Willow udało się pokonać to ograniczenie przy użyciu technologii korekcji błędów, która wykładniczo zmniejsza awaryjność poprzez zwiększenie liczby używanych kubitów.
Postęp ten, znany w tej dziedzinie jako „pozostawanie poniżej progu”, pozwala systemom kwantowym stawać się coraz bardziej wydajnymi i precyzyjnymi, rozwiązując problemy bez utraty właściwości kwantowych, które odróżniają je od klasycznych komputerów. Według Hartmuta Nevena, szefa Google Quantum AI, „po raz pierwszy system staje się bardziej kwantowy w miarę wzrostu rozmiaru, a nie bardziej klasyczny”.
Osiągnięcie jest jeszcze bardziej zaskakujące, jeśli weźmie się pod uwagę, że korekcja błędów w czasie rzeczywistym została przeprowadzona przy użyciu tablic kubitów 3x3, 5x5 i 7x7, co pozwoliło wydłużyć żywotność kubitów logicznych poza obecne limity.
Supremacja kwantowa poza znanymi granicami
Aby zmierzyć skuteczność Willow, Google zastosował test Random Circuit Sampling (RCS), uważany za najbardziej wymagający standard w informatyce kwantowej. Test ten ma na celu sprawdzenie, czy komputer kwantowy jest w stanie zrobić coś, co byłoby niewykonalne dla komputera klasycznego. A Willow zdała egzamin śpiewająco: przeprowadził obliczenia w mniej niż pięć minut, które superkomputerowi takiemu jak Frontier zajęłoby 10 septylionów lat.
„Te wyniki są ekscytujące, ponieważ pokazują, że zmierzamy w kierunku funkcjonalnych i użytecznych wielkoskalowych komputerów kwantowych” – powiedział Michael Newman, badacz w Google. Ta wydajność stawia Willow przed swoimi poprzednikami, takimi jak Sycamore, kwantowy chip Google wprowadzony na rynek w 2019 roku.
Rewolucyjne aplikacje na horyzoncie
Potencjał Willow wykracza daleko poza badania laboratoryjne. Według Google ten chip to kluczowy krok w kierunku stworzenia komputery kwantowe które mogą rozwiązać złożone problemy występujące w świecie rzeczywistym. Do najbardziej obiecujących zastosowań należą:
- Szybszy i skuteczniejszy rozwój leków.
- Optymalizacja akumulatorów dużej pojemności do samochodów elektrycznych.
- Odkrywanie nowych możliwości w sztucznej inteligencji i uczeniu maszynowym.
Ponadto eksperci zauważają, że zdolność Willow do naprawiania błędów w czasie rzeczywistym może przyspieszyć postęp w takich obszarach jak energia syntezy jądrowej, dziedzinę uważaną za kluczową dla rozwiązania przyszłych wyzwań energetycznych.
Przyszłość obliczeń kwantowych
Pomimo imponujących wyników naukowcy przyznają, że przed komputerem kwantowym jeszcze długa droga. Zdaniem Carlosa Sabína, fizyka teoretycznego z Uniwersytetu Autonomicznego w Madrycie, choć Willow oferuje obiecującą wizję, „wciąż daleko nam do posiadania wystarczającej liczby kubitów logicznych, aby wykonać przydatne obliczenia”.
Google jest jednak przekonany, że postępy te otworzą nowe drzwi nie tylko w dziedzinie badań, ale także w praktycznym zastosowaniu tej rewolucyjnej technologii. Harmut Neven podkreśla, że dzięki Willow „jesteśmy o krok bliżej do urzeczywistnienia funkcjonalnych wielkoskalowych komputerów kwantowych”.
Dzięki Willow obliczenia kwantowe zostają skonsolidowane jako narzędzie potencjał do przekształcenia naszego świata. Od redukcji błędów po wykazanie supremacji kwantowej, ten chip wyznacza punkt zwrotny na drodze do kolejnej wielkiej rewolucji technologicznej.
Jestem entuzjastą technologii, który swoje „geekowskie” zainteresowania przekształcił w zawód. Spędziłem ponad 10 lat mojego życia, korzystając z najnowocześniejszych technologii i majsterkując przy wszelkiego rodzaju programach z czystej ciekawości. Teraz specjalizuję się w technologii komputerowej i grach wideo. Dzieje się tak dlatego, że od ponad 5 lat piszę dla różnych serwisów poświęconych technologii i grom wideo, tworząc artykuły, których celem jest dostarczenie potrzebnych informacji w języku zrozumiałym dla każdego.
Jeśli masz jakieś pytania, moja wiedza obejmuje wszystko, co jest związane z systemem operacyjnym Windows, a także Androidem dla telefonów komórkowych. Moje zaangażowanie jest wobec Ciebie. Zawsze jestem gotowy poświęcić kilka minut i pomóc Ci rozwiązać wszelkie pytania, jakie możesz mieć w tym internetowym świecie.