Google представи „умопомрачителен“ квантов компютърен чип

Той е с размери само 4 см, но притежава почти невъобразима скорост. Нарича се Willow и бе представен от Google като квантов чип, който само за пет минути изпълнява задачи, които биха отнели 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 години на някои от днешните най-бързи конвенционални компютри в света.

Това са 10 септилиона години - число, което далеч надхвърля възрастта на познатата ни Вселена и кара учените, стоящи зад последния пробив в квантовите изчисления, да опишат постижението с един съвсем нетехнически термин:

умопомрачително“.

Google обяви днес, че е преодоляла крайъгълен камък в квантовите изчисления. Новият чип, наречен Willow и изработен в калифорнийския град Санта Барбара, е с миниатюрни размери, но очакванията са големи. Надеждата е, че той би могъл да ускори създаването на нови лекарства, като значително съкрати експерименталната фаза на разработката.

Новината за новия чип следва поредица от впечатляващи резултати от 2021 г. насам, които показват, че сме само на около пет години от момента, в който квантовите компютри ще станат достатъчно мощни, за да започнат да променят възможностите на човечеството да изследва и разработва нови материали - от лекарства до батерии, коментира британски експерт пред The Guardian. 

Правителствата по света влагат десетки милиарди долари в научни изследвания. Технологичните гиганти като Microsoft, IBM и Google също са заявили сериозни амбиции в областта на квантовите изчисления. 

Въпреки че математическият проблем, решен от квантовата лаборатория на Google в Санта Барбара, Калифорния, няма търговски приложения, гигантът се надява, че един ден квантовите му компютри ще решат проблеми в медицината, химията и изкуствения интелект, които са невъзможни за днешните компютри.

Квантовите компютри - които използват откритието, че материята може да съществува в няколко състояния едновременно - се очаква да имат силата да извършват много по-големи изчисления от досегашните и така да ускорят създаването на реактори за ядрен синтез и да ускорят въздействието на изкуствения интелект, особено в медицината. Например, това може да позволи сканирането с ядрено-магнитен резонанс да бъде разчетено с подробности на ниво атом, което ще открие огромни нови хоризонти от необятни данни за човешкото тяло и болестите, които изкуственият интелект ще може да обработва, заявиха от Google.

Съществуват обаче и опасения, че без предпазни мерки технологията може да разбие и най-сложното криптиране, което ще подкопае компютърната сигурност.

Willow, поясняват от Google, има 105 „кюбита“ (б.а. – градивните елементи на квантовите компютри). Кюбитите са бързи, но предразположени към грешки, тъй като са изключително нестабилни и уязвими на влияения. Колкото повече кюбити бъдат имплементирани в един чип, толкова повече расте рискът от грешки – с други думи, макар и много по-мощен, той може да не е по-добър от обикновения компютърен чип. Затова от 90-те години на миналия век учените работят върху квантовата корекция на грешките.

В статия, публикувана в списание Nature в понеделник, Google заяви, че е открила начин да свърже кюбитите на чипа Willow така, че процентът на грешките да намалява с увеличаването на броя на кюбитите. Компанията също така твърди, че може да коригира грешките в реално време, което е ключова стъпка към превръщането на квантовите машини в практически приложими.

„Вече сме преминали границата на рентабилност“, казва в интервю Хартмут Невен, който ръководи звеното за квантов изкуствен интелект на Google.

През 2019 г. IBM оспори твърдението на Google, че квантовият му чип е решил проблем, който би отнел на класически компютър 10 000 години, като заяви, че проблемът може да бъде решен за два дни и половина, като се използват различни технически предположения на класическа система.

В публикация в блога си в понеделник Google заяви, че е взела предвид някои от тези коментари в най-новите си разработки. Дори и при възможно най-идеалните условия, според Google класическият компютър ще се нуждае от един милиард години, за да получи същите резултати като най-новия чип на компанията.

Някои от съперниците на Google произвеждат чипове с по-голям брой кюбити, гигантът обаче се фокусира върху създаването на възможно най-надеждните такива, каза в интервю Антъни Мегрант, главен архитект на Google Quantum AI.

Google произвеждаше предишните си чипове в Калифорнийския университет в Санта Барбара, но изгради собствено специално съоръжение за производството Willow. Мегрант заяви, че това ново съоръжение ще ускори скоростта, с която Google може да произвежда бъдещите чипове, които се охлаждат в огромни системи, наречени криостати, за да се провеждат експерименти.

Ако имаме добра идея, искаме някой от екипа да може ... да я вкара в чистата стая и в един от тези криостати възможно най-бързо, за да можем да проведем много цикли на обучение“, каза Мегрант.