Google отметила «до» и «после» в области квантовых вычислений презентацией Ива, инновационный квантовый чип, который обещает произвести революцию в этой технологии. Этот процессор размером всего в несколько сантиметров способен всего за пять минут выполнить вычисления, на которые у самых совершенных суперкомпьютеров ушло бы больше времени, чем предполагаемый возраст Вселенной. Все это благодаря сочетанию беспрецедентная вычислительная мощность и значительные успехи в квантовая коррекция ошибок.
Эта разработка не только демонстрирует приверженность Google квантовым вычислениям, но и подчеркивает, насколько эта технология приближается к практическое применение Это могло бы решить сложные проблемы в таких областях, как медицина, химия и искусственный интеллект.
Квантовый скачок в исправлении ошибок
На сегодняшний день одним из основных препятствий для квантовых вычислений является высокая восприимчивость кубитов (фундаментальных единиц данных в квантовых системах) к ошибкам, вызванным такими факторами, как шум, изменения температуры или радиация. Эти неудачи в совокупности усложнили масштабируемость систем. Однако, Уиллоу удалось преодолеть это ограничение. использование технологии исправления ошибок, которая экспоненциально снижает частоту отказов за счет увеличения количества используемых кубитов.
Это достижение, известное в этой области как «оставаться ниже порога», позволяет квантовым системам становиться все более эффективными и точными, решая проблемы, не теряя квантовых свойств, которые отличают их от классических компьютеров. По словам Хартмута Невена, главы Google Quantum AI, «это первый случай, когда система становится более квантовой по мере увеличения размера, а не более классической».
Достижение становится еще более удивительным, если учесть, что коррекция ошибок в реальном времени выполнялась с использованием массивов кубитов 3x3, 5x5 и 7x7, что позволило продлить срок службы логических кубитов за пределы текущих ограничений.
Квантовое превосходство за пределами известных пределов
Чтобы измерить эффективность Willow, Google использовал тест случайной выборки цепей (RCS), который считается самый сложный стандарт в квантовых вычислениях. Цель этого теста — проверить, может ли квантовый компьютер сделать что-то, что было бы невозможно для классического компьютера. И Уиллоу с честью выдержала испытание: выполнил вычисления менее чем за пять минут, на которые у суперкомпьютера, такого как Frontier, ушло бы 10 септиллионов лет..
«Эти результаты впечатляют, потому что они показывают, что мы движемся к функциональным и полезным крупномасштабным квантовым компьютерам», — сказал Майкл Ньюман, исследователь Google. Эта производительность ставит Willow впереди своих предшественников, таких как Sycamore, квантовый чип Google, представленный в 2019 году.
Революционные приложения на горизонте
Потенциал Уиллоу выходит далеко за рамки лабораторных испытаний. По мнению Google, этот чип является решающим шагом на пути к созданию квантовые компьютеры которые могут решить сложные проблемы реального мира. Среди наиболее перспективных приложений:
- Более быстрая и эффективная разработка лекарств.
- Оптимизация аккумуляторов большой емкости для электромобилей.
- Исследование новых возможностей искусственного интеллекта и машинного обучения.
Кроме того, эксперты отмечают, что способность Willow исправлять ошибки в режиме реального времени может ускорить прогресс в таких областях, как энергия ядерного синтеза, область, которая считается ключевой для решения энергетических проблем будущего.
Будущее квантовых вычислений
Несмотря на впечатляющие результаты, исследователи признают, что предстоит пройти еще долгий путь, прежде чем квантовые компьютеры станут повседневной реальностью. По словам Карлоса Сабина, физика-теоретика Мадридского автономного университета, хотя Уиллоу и предлагает многообещающее видение, «мы все еще далеки от достаточного количества логических кубитов для выполнения полезных вычислений».
Однако в Google уверены, что эти достижения откроют новые двери не только в области исследований, но и в практическом применении этой революционной технологии. Хармут Невен подчеркивает, что с Уиллоу «мы стали на один шаг ближе к тому, чтобы сделать реальностью крупномасштабные функциональные квантовые компьютеры».
Благодаря Willow квантовые вычисления консолидируются как инструмент с потенциал изменить наш мир. Этот чип — от уменьшения количества ошибок до демонстрации квантового превосходства — представляет собой поворотный момент на пути к следующей великой технологической революции.
Я энтузиаст технологий, который превратил свои «компьютерные» интересы в профессию. Я провел более 10 лет своей жизни, используя передовые технологии и возясь со всевозможными программами из чистого любопытства. Сейчас я специализируюсь на компьютерных технологиях и видеоиграх. Это потому, что более 5 лет я пишу статьи для различных сайтов, посвященных технологиям и видеоиграм, создавая статьи, которые стремятся дать вам необходимую информацию на понятном каждому языке.
Если у вас есть какие-либо вопросы, мои знания варьируются от всего, что связано с операционной системой Windows, а также Android для мобильных телефонов. И я предан вам, я всегда готов потратить несколько минут и помочь вам решить любые вопросы, которые могут у вас возникнуть в этом мире Интернета.