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
„Dom moją twierdzą”. Nowy system ochrony przed włamywaczami wzbudził kontrowersje
Technologie
Słynny futurolog: Jest sposób na radykalne wydłużenie życia. Nieśmiertelność blisko
Technologie
Sztuczna inteligencja kłamie i zmyśla. Sposób na to znaleźli Norwegowie
Technologie
Tego jeszcze nie było. Jeśli on wygra, sztuczna inteligencja będzie rządzić
Akcje Specjalne
Firmy chcą działać w sposób zrównoważony
Technologie
Sztuczna inteligencja przeorze firmy. Wiemy, kto może się bać
Materiał Promocyjny
Sztuczna inteligencja może być wykorzystywana w każdej branży