Google обяви важен напредък в разработката на квантови компютри. Алгоритъмът Quantum Echoes, работещ на квантовия чип Willow, постигна първото по рода си проверимо квантово предимство на хардуерно ниво — с производителност до 13 000 пъти по-бърза от най-добрите класически суперкомпютри за същата задача.
Най-поразителният аспект на това постижение е колосалната разлика в скоростта. Квантовият чип Willow на Google, изпълняващ алгоритъма Quantum Echoes, извърши сложно изчисление със скорост 13 000 пъти по-бърза от най-добрия класически алгоритъм на висококласиран суперкомпютър, като например системата Frontier. Подобни постижения бяха в сферата на теориите за квантовите компютри, но изглеждаха далечни.
OpenAI иска да завладее интернет със свой браузър
За да се постави това в перспектива, задачата, която включваше изчисляване на специфична квантова наблюдаема величина, известна като корелатор извън времевия ред (OTOC) – отне на квантовото устройство приблизително два часа. Очакваното време, необходимо на най-добрия суперкомпютър Frontier да завърши същото изчисление, би било около 3,2 години.
Ако един суперкомпютър отнема 13 000 секунди (~3,6 часа) за една задача, Willow би завършил само за една секунда. Ако класическата машина изисква 13 000 часа, квантовият чип би могъл да го направи за един час. Тази разлика може да промени това, което е осъществимо - задачи, които някога отнемаха непрактично време, стават изпълними.
OpenAI стана "твърде голяма, за да се срине"
Мicrosoft обяви кои 40 професии са най-застрашени от AI
Този скок от години на часове за едно изчисление подчертава експоненциалното ускорение, което квантовата механика предлага в сравнение с последователната обработка на класически битове. Подобна сурова изчислителна мощност има потенциала да отключи решения за проблеми, които се смятаха за неразрешими във всеки практически срок, използвайки съвременните технологии.
Ключовата иновация се крие в „проверимия“ характер на резултата, който е насочен към дългогодишен проблем в областта. Предишни демонстрации на квантово предимство често включваха генериране на случайни битови низове, чиято коректност беше трудно да се потвърди. Алгоритъмът Quantum Echoes обаче е проектиран да измерва очаквана стойност, която е проверима физическа величина, подобно на това как ехото обръща пътя на звукова вълна.
Шефът на Nvidia очаква яростна битка за AI лидерство
Безос: AI е балон, но въпреки това ще е революция
Алгоритъмът работи, като изпраща сигнал в квантовата система на чипа Willow (съставена от свръхпроводящи кубити), смущава един кубит и след това обръща еволюцията на сигнала, за да се чуе „ехото“. Това използване на конструктивна квантова интерференция позволява на изследователите да получат усилен, надежден сигнал, който картографира сложното квантово поведение. Резултатът е изчисление, чийто резултат може да бъде повторен на други квантови компютри от същия калибър или потвърден чрез експерименти, основа, съществена за изграждането на мащабируеми и надеждни квантови инструменти.
Този пробив далеч не е просто теоретично упражнение. Той насочва директно към значими научни приложения. Алгоритъмът Quantum Echoes беше успешно приложен за моделиране на взаимодействията между атомите в молекула, използвайки данни от ядрено-магнитен резонанс (ЯМР). Чрез симулиране на динамиката на тези молекулярни системи, квантовият процесор на Google успя да генерира нова, по-прецизна информация, която би била недостъпна с помощта на традиционния ЯМР и класически изчисления.
Въпреки че Willow + Quantum Echoes е важен етап, пътят далеч не е приключил. За да се мащабират до големи, практични системи, квантовите компютри се нуждаят от корекция на грешки, по-голям брой кубити, нетривиални времена на кохерентност и архитектурно усъвършенстване. Google определя този ход като Втори етап към своята пътна карта, като Третият етап е пълноценен дългоживеещ логически кубит.
AI в реалния свят: Новата индустрия за $100 трилиона
Безопасно ли е да даваме данните си на AI ботовете
Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase
