Google заявила о достижении квантового превосходства

Erik Lucero/Quantum Hardware

Компания Google в партнерстве с NASA, Юлихским исследовательским центром и Ок-Риджской национальной лабораторией представила квантовый компьютер, способный справиться с вычислениями в тысячу раз быстрее обычного суперкомпьютера. Проблема в том, что заданная компьютеру задача очень специфична. Статья об этом была опубликована в журнале Nature.

Квантовый компьютер отличается от обычного тем, что для передачи информации он использует квантовые биты — кубиты, — которые кроме значений «0» и «1» могут также находиться в обоих этих состояниях одновременно (в суперпозиции). За счет того что кубит может находиться в двух состояниях одновременно, с помощью него можно обрабатывать сразу два потока информации. Это значит, что устройства, работающие на таких принципах, могут быть в тысячи раз быстрее используемых в настоящее время компьютеров.

Но для создания реально «превосходящего» все и вся квантового компьютера требуется одновременный запуск сразу тысячи кубитов. Количество независимых состояний в таком устройстве будет неимоверно большим, а это значит, что его работу будет практически невозможно контролировать. Тогда в алгоритмах начнут появляться ошибки, которые в конечном итоге будут приводить к неверным результатам вычислений.

Американская компания Google попыталась достичь «квантового превосходства», создав процессор Sycamore, содержащий 54 кубита. 53 из них можно использовать одновременно для параллельных вычислений. Число непрерывных переменных такого устройства равно 253. Это огромное число, и тот факт, что американский гигант смог создать такой процессор, уже поражает. Однако количество его кубитов примерно в 20 раз меньше, чем необходимо для реального применения и достижения превосходства.

Тем не менее, Google провела тест своего детища и объявила, что оно в тысячу раз быстрее всех современных суперкомпьютеров. Вот только тест компания подобрала такой, в котором квантовый компьютер заведомо будет лучше обычного. В устройство вводили последовательность команд, после их выполнения считывались строки из 53 чисел, каждое из которых соответствовало состоянию кубитов процессора. Эта задача выполнялась множество раз — по тому же принципу, как у обычного компьютера. Затем результаты тестов сравнили со статистикой, ожидаемой для его выполнения.

Выяснилось, что Sycamore выполняет задачу за 200 секунд. По подсчетам специалистов Google, обычному компьютеру на это потребовалось бы 10 тысяч лет. Но этот расчет был сделан исходя из предположения, что последний будет считать по тем же вычислительным алгоритмам, что и квантовый процессор, и будет использовать только оперативную память. Однако, согласно исследованию ученых IBM, реально используемому в настоящее время устройству понадобится 2,5 дня на решение такой задачи. А такое ускорение работы, тем более в решении специфической вычислительной задачи, не может считаться квантовым превосходством.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.