Google создала квантовый чип с «прорывными» достижениями — вычисления занимают 5 минут вместо 10 септильонов лет

Лаборатория квантовых вычислений Google сделала значительный прорыв. Компания объявила, что её новый чип для квантовых вычислений с названием Willow способен выполнять сложные вычислительные задачи менее чем за 5 минут. Google утверждает, что одному из самых быстрых суперкомпьютеров мира потребовалось бы 10 септильонов лет для выполнения этой задачи — это больше, чем возраст Вселенной.

Это значительный скачок по сравнению с 2019 годом, когда Google заявила, что ее квантовый процессор смог решить математическое уравнение за три минуты, тогда как у суперкомпьютера это заняло бы 10 000 лет. В то время IBM поставила под сомнение это утверждение.

Кроме улучшенной продуктивности, исследователи также нашли способ уменьшить количество ошибок — проблему, которую Google называет «одной из самых больших проблем в квантовых вычислениях». В отличие от битов, которые представляют 1 или 0, квантовые вычисления используют кубиты, которые могут существовать в нескольких состояниях одновременно (например, 1, 0 или любое промежуточное состояние).

По словам Google, кубиты склонны к ошибкам из-за того, что они «имеют тенденцию быстро обмениваться информацией с внешней средой». Однако исследователи Google нашли способ уменьшить количество ошибок, добавив больше кубитов в систему, и смогли исправлять эти ошибки в режиме реального времени.

«Это историческое достижение в области называется «ниже порога» — способность уменьшать количество ошибок при масштабировании количества кубитов», — пишет основатель Google Quantum AI Хартмут Невен в блоге Google. «Демонстрация этого показателя является ключевой для прогресса в исправлении квантовых ошибок, что остается одной из самых сложных задач с тех пор, как Питер Шор представил эту концепцию в 1995 году».

Чип Willow, который имеет 105 кубитов, теперь имеет «лучшие показатели в своем классе», согласно Невену. Microsoft, Amazon и IBM также работают над своими квантовыми вычислительными системами.

Следующая цель Google — выполнить первое «полезное, неклассическое» вычисление, которое будет актуальным для реального применения и недоступным для обычных компьютеров. В будущем, как отмечает Невен, квантовые технологии станут «незаменимыми» для сбора данных для обучения искусственного интеллекта, открытия новых лекарств, разработки эффективнее батарей для электромобилей и ускорения прогресса в области термоядерной энергии и новых энергетических альтернатив.