Google створила квантовий чип з «проривними» досягненнями – обчислення займають 5 хвилин замість 10 септильйонів років

Квантовий чип Google

Лабораторія квантових обчислень Google досягла значного прориву. Компанія оголосила, що її новий чип для квантових обчислень з назвою Willow здатний виконувати складні обчислювальні завдання менш ніж за 5 хвилин. Google стверджує, що для одного з найшвидших суперкомп’ютерів світу виконання цього завдання зайняло б 10 септильйонів років — більше, ніж вік Всесвіту.

Це значний стрибок у порівнянні з 2019 роком, коли Google заявила, що її квантовий процесор зміг вирішити математичне рівняння за три хвилини, тоді як у суперкомп’ютера це б зайняло 10 000 років. У той час IBM поставила під сумнів це твердження.

Крім покращеної продуктивності, дослідники також знайшли спосіб зменшити кількість помилок — проблему, яку Google називає «одним із найбільших викликів у квантових обчисленнях». На відміну від бітів, що представляють 1 або 0, квантові обчислення використовують кубіти, які можуть існувати в декількох станах одночасно (наприклад, 1, 0 або будь-який проміжний стан).

За словами Google, кубіти схильні до помилок через те, що вони «мають тенденцію швидко обмінюватися інформацією із зовнішнім середовищем». Проте дослідники Google відкрили спосіб зменшити кількість помилок, додавши більше кубітів у систему, і змогли виправляти ці помилки в режимі реального часу.

«Це історичне досягнення в галузі називається «нижче порога» — здатність зменшувати кількість помилок під час масштабування кількості кубітів», — пише засновник Google Quantum AI Хартмут Невен у блозі Google. «Демонстрація цього показника є ключовою для прогресу у виправленні квантових помилок, що залишається однією з найскладніших задач із часу, коли Пітер Шор представив цю концепцію в 1995 році».

Чип Willow, який має 105 кубітів, тепер має «найкращі показники у своєму класі», згідно з Невеном. Microsoft, Amazon і IBM також працюють над своїми квантовими обчислювальними системами.

Наступна мета Google — виконати перше «корисне, позакласичне» обчислення, яке буде актуальним для реального застосування та недоступним для звичайних комп’ютерів. У майбутньому, як зазначає Невен, квантові технології стануть «незамінними» для збору даних для навчання штучного інтелекту, відкриття нових ліків, розробки ефективніших батарей для електромобілів і прискорення прогресу в області термоядерної енергії та нових енергетичних альтернатив.