Google har markerat ett före och efter inom området kvantberäkning med presentationen av Vide, dess innovativa kvantchip som lovar att revolutionera denna teknik. Bara några centimeter i storlek kan denna processor utföra beräkningar på bara fem minuter som skulle ta de mest avancerade superdatorerna längre tid än universums beräknade ålder. Allt detta, tack vare en kombination av oöverträffad datorkraft och betydande framsteg inom kvantfelskorrigering.
Den här utvecklingen visar inte bara Googles engagemang för kvantberäkning, utan belyser också hur denna teknik närmar sig praktiska tillämpningar som skulle kunna lösa komplexa problem inom områden som medicin, kemi och artificiell intelligens.
Ett kvantsprång i felkorrigering
Ett av de största hindren för kvantberäkning hittills har varit den höga känsligheten hos qubits (de grundläggande dataenheterna i kvantsystem) för fel på grund av faktorer som brus, temperaturförändringar eller strålning. Dessa misslyckanden, kumulativa, komplicerade system skalbarhetEmellertid, Willow har lyckats övervinna denna begränsning använder felkorrigeringsteknik som minskar felfrekvensen exponentiellt genom att öka antalet qubits som används.
Detta framsteg, känt inom området som "att hålla sig under tröskeln", gör att kvantsystem kan bli allt mer effektiva och exakta och lösa problem utan att förlora kvantegenskaperna som skiljer dem från klassiska datorer. Enligt Hartmut Neven, chef för Google Quantum AI, "är det första gången som ett system blir mer kvantum när det växer i storlek, snarare än mer klassiskt."
Prestationen är ännu mer överraskande när du tar med i beräkningen att realtidsfelkorrigeringen utfördes med 3x3, 5x5 och 7x7 qubit-matriser, vilket lyckades förlänga den användbara livslängden för de logiska qubitarna utöver de nuvarande gränserna.
Kvantöverlägsenhet bortom kända gränser
För att mäta effektiviteten av Willow använde Google testet Random Circuit Sampling (RCS), som ansåg att mest utmanande standard inom kvantberäkning. Detta test syftar till att verifiera om en kvantdator kan göra något som skulle vara omöjligt för en klassisk dator. Och Willow klarade testet med glans: utförde beräkningar på mindre än fem minuter som skulle ta en superdator som Frontier 10 septiljoner år.
"Dessa resultat är spännande eftersom de visar att vi går mot funktionella och användbara storskaliga kvantdatorer", säger Michael Newman, forskare på Google. Denna prestanda sätter Willow före sina föregångare, som Sycamore, Googles kvantchip som introducerades 2019.
Revolutionerande applikationer vid horisonten
Willows potential går långt utöver laboratorietester. Enligt Google är detta chip ett avgörande steg mot att skapa kvantdatorer som kan hantera komplexa verkliga problem. Bland de mest lovande applikationerna är:
- Snabbare och effektivare läkemedelsutveckling.
- Optimering av högkapacitetsbatterier för elbilar.
- Utforska nya möjligheter inom artificiell intelligens och maskininlärning.
Experter noterar dessutom att Willows förmåga att utföra buggfixar i realtid kan påskynda framsteg inom områden som t.ex. kärnfusionsenergi, ett område som anses vara nyckeln till att lösa framtidens energiutmaningar.
Framtiden för kvantberäkning
Trots sina imponerande resultat erkänner forskarna att det fortfarande är en lång väg kvar innan kvantdatorer är en vardaglig verklighet. Enligt Carlos Sabín, teoretisk fysiker vid Autonomous University of Madrid, även om Willow erbjuder en lovande vision, "är vi fortfarande långt ifrån att ha tillräckligt med logiska qubits för att utföra användbara beräkningar."
Google är dock övertygad om att dessa framsteg kommer att öppna nya dörrar, inte bara inom forskningsområdet, utan också i den praktiska tillämpningen av denna revolutionerande teknik. Harmut Neven betonar att, med Willow, "är vi ett steg närmare att göra storskaliga funktionella kvantdatorer till verklighet."
Med Willow konsolideras kvantberäkning som ett verktyg med potential att förändra vår värld. Från att minska fel till att demonstrera kvantöverlägsenhet, detta chip markerar en vändpunkt på vägen till nästa stora tekniska revolution.
Jag är en teknikentusiast som har gjort sina "nördar"-intressen till ett yrke. Jag har tillbringat mer än 10 år av mitt liv med att använda den senaste tekniken och mixtrat med alla typer av program av ren nyfikenhet. Nu har jag specialiserat mig på datateknik och tv-spel. Detta beror på att jag i mer än 5 år har arbetat med att skriva för olika webbplatser om teknik och videospel, skapa artiklar som försöker ge dig den information du behöver på ett språk som är begripligt för alla.
Om du har några frågor sträcker sig min kunskap från allt som rör operativsystemet Windows samt Android för mobiltelefoner. Och mitt engagemang är för dig, jag är alltid villig att spendera några minuter och hjälpa dig att lösa alla frågor du kan ha i den här internetvärlden.