Kvantu pārākums no Google? Ne tik ātri, saka IBM.

Google kvantu dators Google; Rediģējis MIT Technology Review

Pirms mēneša parādījās ziņas, ka Google, kā ziņots, ir sasniegusi kvantu pārākumu: tā ir ieguvusi kvantu datoru, lai veiktu aprēķinus, kas klasiskajam datoram prasītu neiedomājami ilgu laiku. Lai gan pats aprēķins — būtībā ļoti specifisks paņēmiens nejaušu skaitļu izvadīšanai — ir tikpat noderīgs kā brāļu Raitu pirmais 12 sekunžu lidojums, tas būtu līdzīgas nozīmes pavērsiens, iezīmējot pilnīgi jauna skaitļošanas laikmeta rītausmu. .

Bet a emuāra ieraksts publicēts šodien , IBM apstrīd Google prasību. Uzdevumu, kas, pēc Google domām, pasaulē ātrākajam klasiskajam superdatoram varētu paiet 10 000 gadu, patiesībā, norāda IBM, var paveikt dažu dienu laikā.

Kā teica Džons Preskils, CalTech fiziķis, kurš radīja terminu kvantu pārākums, rakstīja rakstā žurnālam Quanta , Google īpaši izvēlējās ļoti šauru uzdevumu, kurā kvantu dators būtu labs, bet klasiskais dators ir slikts. Šim kvantu skaitļojumam ir ļoti maza struktūra, kas apgrūtina klasiskajam datoram sekot līdzi, taču arī nozīmē, ka atbilde nav ļoti informatīva, viņš rakstīja.

Google pētniecības darbs nav publicēts ( Atjaunināt : tas iznāca divas dienas pēc šī stāsta), bet melnraksts tika nopludināts tiešsaistē pagājušajā mēnesī. Tajā pētnieki saka, ka viņiem ir mašīna ar 53 kvantu bitiem jeb kubitiem, lai veiktu aprēķinus 200 sekundēs. Viņi arī lēsa, ka pasaulē jaudīgākajam superdatoram, Oak Ridge National Laboratory Summit mašīnai, būs nepieciešami 10 000 gadu, lai to atkārtotu ar tādu pašu precizitāti vai tādu pašu nenoteiktības līmeni kā pēc būtības nenoteiktā kvantu sistēma.

Problēma ir tā, ka šādas simulācijas nav tikai koda pārnešana no kvantu datora uz klasisko datoru. Tie kļūst eksponenciāli grūtāki, jo vairāk kubitu jūs mēģināt simulēt. Šī iemesla dēļ ir daudz dažādu paņēmienu koda optimizēšanai, lai iegūtu pietiekami labu ekvivalentu.

Un šeit Google un IBM atšķiras. IBM pētnieki piedāvā metodi, kas, pēc viņu domām, prasīs tikai divarpus dienas klasiskā iekārtā ar daudz lielāku precizitāti, un ka ar papildu uzlabojumiem tas varētu vēl vairāk samazināties.

Galvenā atšķirība? Cietie diski. Lai modelētu kvantu datoru klasiskajā datorā, procesa laikā atmiņā ir jāuzglabā milzīgs datu apjoms, lai attēlotu kvantu datora stāvokli jebkurā brīdī. Jo mazāk jums ir pieejama atmiņa, jo vairāk jums ir jāsadala uzdevums posmos, un jo ilgāks laiks. IBM saka, ka Google metode lielā mērā balstījās uz šo datu glabāšanu RAM, savukārt IBM izmanto gan RAM, gan vietu cietajā diskā. Tas arī ierosina izmantot daudzas citas klasiskās optimizācijas metodes gan aparatūrā, gan programmatūrā, lai paātrinātu aprēķinu. Godīgi sakot, IBM to nav pārbaudījis praksē, tāpēc ir grūti zināt, vai tas darbotos, kā ierosināts. (Google atteicās komentēt.)

Kas tad ir likts uz spēles? Vai nu daudz vai maz, atkarībā no tā, kā uz to skatāties. Kā norāda Preskill, problēmai, ko Google ir atrisinājusi, praktiski nav nekādu praktisku seku, un pat tad, kad kvantu datori kļūst lielāki, paies ilgs laiks, līdz tie spēs atrisināt citas, izņemot šaurākās problēmas. Tādu, kas var uzlauzt mūsdienu kodus, izstrādei būs nepieciešami vismaz gadu desmiti.

Turklāt, pat ja IBM ir taisnība, ka Google šoreiz to nav sasniedzis, kvantu pārākuma slieksnis noteikti nav tālu. Fakts, ka simulācijas kļūst eksponenciāli grūtākas, pievienojot kubitus, nozīmē, ka var būt nepieciešama tikai nedaudz lielāka kvantu mašīna, lai sasniegtu punktu, kas ir patiešām nepārspējams.

Tomēr, kā atzīmē Preskill, pat ierobežots kvantu pārākums ir galvenais solis praktisko kvantu datoru meklējumos. Ikviens, kurš to sasniegs, tāpat kā brāļi Raiti, iegūs vietu vēsturē.

paslēpties