Sukces prac nad komputerami kwantowymi. Zbliża się przełom

Eksperyment „porównawczy” pokazuje, że komputery kwantowe mogą mieć użyteczne zastosowania w świecie rzeczywistym już w ciągu dwóch lat.

Publikacja: 19.06.2023 10:19

Naukowcy IBM odnotowali duży postęp w budowie komputerów kwantowych

Naukowcy IBM odnotowali duży postęp w budowie komputerów kwantowych

Foto: shutterstock

Cztery lata temu fizycy z Google’a twierdzili, że ich komputer kwantowy może przewyższyć klasyczne maszyny, choć tylko w niszowych obliczeniach bez praktycznych zastosowań. Teraz ich odpowiednicy w IBM twierdzą, że mają dowody na to, że komputery kwantowe wkrótce pokonają te zwykłe w użytecznych zadaniach, takich jak obliczanie właściwości materiałów lub interakcje cząstek elementarnych – pisze „Nature”.

W opisanym w magazynie eksperymencie naukowcy symulowali zachowanie materiału magnetycznego na procesorze kwantowym IBM Eagle. Co najważniejsze, udało im się obejść tzw. szum kwantowy – główną przeszkodę dla tej technologii, ponieważ wprowadza błędy w obliczeniach – aby uzyskać wiarygodne wyniki.

– Techniki „łagodzenia błędów” umożliwiły zespołowi wykonanie obliczeń kwantowych w skali, w której klasyczne komputery będą miały problemy – mówi „Nature” Katie Pizzolato, która kieruje grupą teorii kwantowej IBM w Yorktown Heights w Nowym Jorku.

– Chociaż problem, z którym się zmierzyli, wykorzystuje znacznie uproszczony model materiału, napawa optymizmem, że zadziała to w innych systemach i bardziej skomplikowanych algorytmach – dodaje John Martinis, fizyk z University of California w Santa Barbara, który prowadził badania Google’a.

Czytaj więcej

Komputery kwantowe przyniosą obliczeniową rewolucję. Czy aby na pewno?

Z kolei Sabrina Maniscalco, szefowa start-upu Algorithmiq, zajmującego się obliczeniami kwantowymi w Helsinkach, mówi, że eksperyment stanowi punkt odniesienia dla najnowocześniejszych komputerów kwantowych. – Te maszyny nadchodzą – dodaje. Firma Maniscalco opracowuje algorytmy do obliczeń chemii kwantowej.

Komputery wykorzystują zjawiska kwantowe, takie jak zdolność obiektu do istnienia w jednoczesnej „superpozycji” dwóch stanów i wielu obiektów do dzielenia wspólnego stanu kwantowego, co fizycy nazywają splątaniem. Kubity są kwantowym odpowiednikiem bitów zwykłych komputerów. IBM czy Google kodują każdy kubit w małym obwodzie nadprzewodzącym. Aby można było przeprowadzić obliczenia, kubity muszą utrzymywać stan kwantowy wystarczająco długo. Kluczowym wysiłkiem jest więc wydłużanie żywotności kubitów.

Eagle ma 127 kubitów – ale IBM spodziewa się zaprezentować swój najpotężniejszy procesor, 1,121-kubitowy układ Condor, jeszcze w tym roku. Firma ma również procesory z maksymalnie 4158 kubitami w fazie rozwoju. Jay Gambetta, szef działu technologii kwantowej w IBM, przekonuje, że aby osiągnąć cel zbudowania 100 000 kubitowych maszyn do 2033 r., naukowcy będą musieli rozwiązać jeszcze istotne problemy techniczne.

Cztery lata temu fizycy z Google’a twierdzili, że ich komputer kwantowy może przewyższyć klasyczne maszyny, choć tylko w niszowych obliczeniach bez praktycznych zastosowań. Teraz ich odpowiednicy w IBM twierdzą, że mają dowody na to, że komputery kwantowe wkrótce pokonają te zwykłe w użytecznych zadaniach, takich jak obliczanie właściwości materiałów lub interakcje cząstek elementarnych – pisze „Nature”.

W opisanym w magazynie eksperymencie naukowcy symulowali zachowanie materiału magnetycznego na procesorze kwantowym IBM Eagle. Co najważniejsze, udało im się obejść tzw. szum kwantowy – główną przeszkodę dla tej technologii, ponieważ wprowadza błędy w obliczeniach – aby uzyskać wiarygodne wyniki.

2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Technologie
Ukraińcy stworzyli niezwykły okręt podwodny w technologii stealth. Rosja ma problem
Technologie
Legenda muzyki została pierwszym pasażerem latającego samochodu
Technologie
Naukowcy odkryli, gdzie pochowano Platona. Pomogło „bioniczne oko”
Technologie
Ozempic to również lek na niepłodność? Zaskakujące doniesienia o ciążach
Technologie
Wystarczy zdjęcie twarzy. Sztuczna inteligencja posiadła groźną umiejętność