У статті, опублікованій журналом Nature в середу, 23 травня, дослідники Google виявили, що вони розробили перший комп'ютер, який досяг квантової переваги.

На практиці квантовий чіп Google під назвою Sycamore за 200 секунд здійснив підрахунок, що найдосконалішому класичному суперкомп'ютеру в світі знадобиться 10000 років. Результати досліджень були детально описані у 150-му пам’ятному виданні Nature та відкрито доступні науковій спільноті.

Досягнення квантової переваги - результат багаторічної роботи дослідників Google та наукової спільноти. Google роками вкладає кошти в розробку квантових обчислень, тому що в найближчі кілька років багато обчислень стане складніше зробити з класичними комп'ютерами.

Моделювання молекулярних процесів є одним із видів досліджень, які отримають користь від прогресу в квантових обчисленнях. Ці машини допоможуть забезпечити, крім усього іншого, розробку кращих акумуляторів для електрокарів, менш екологічно чистих добрив та нових лікарських засобів.

5 цікавості, щоб зрозуміти квантовий комп'ютер Google:

1 - Що таке квантові обчислення?

Саме такий обчислення застосовує принципи квантової механіки - галузі фізики, що вивчає поведінку молекул, атомів, електронів та інших субатомних частинок - до інформатики для обробки великих обсягів інформації, що дозволяє виконувати складні проблеми та обчислення. швидко вирішуватися;

2 - Від бітів до кубітів

Перше, що слід зрозуміти, коли говорити про квантові обчислення - це термін «кубіт». У класичних обчисленнях будь-яка та вся інформація зберігається або обробляється у вигляді бітів, які можуть бути представлені 0 або 1.

У квантових обчисленнях так звані кубіти можуть приймати численні стани між 0 і 1 у явищі, званому суперпозицією. Тому квантові процесори мають потенціал виконувати обчислення значно швидше, ніж традиційні.

3 - Прощання з подвійністю держав

Кубіти можуть мати декілька станів, відповідно до принципів квантової механіки. У суперпозиції частинка може перебувати в різних станах одночасно (тобто вона може представляти одночасно 0 і 1).

Перекриття є корисним, оскільки дозволяє одночасно виконувати більше одного обчислення, що дає можливість виконувати складні обчислення за короткий час. У заплутаності, яке зустрічається рідше, окремі частинки можуть бути співвіднесені, а при взаємодії з іншими вони можуть приймати той самий стан.

Sycamore, чіп, який приносить в життя квантовий комп'ютер Google (Прес-реліз / Google)

4 - Між модулями, портами і транзисторами

Комп'ютерні мікросхеми складаються з різних елементів. Перший з них - це модулі, які містять логічні ворота, складені з транзисторів. Транзистор є найпростішим способом обробки даних на комп’ютерах і виступає в ролі комутатора, який контролює потік інформації.

У класичному комп’ютері інформація передається бітами, а постійний потік дозволяє машині робити розрахунки та вирішувати проблеми. У квантових обчисленнях комп'ютер створює кубіти, з'єднує їх через квантові порти та маніпулює ймовірностями, внаслідок чого перекриваються послідовності 0 і 1, що дозволяє одночасно виконувати різні обчислення.

5 - Поза тренером

Застосування квантових технологій може бути дуже цінним. Серед областей, які можуть принести користь, є Хімія, яка може використовувати ці комп'ютери для розробки більш складних молекулярних моделей або моделювання, що, в свою чергу, може призвести до відкриття нових лікарських засобів.

Але крім того, можна буде використовувати ці технології в інших сферах, наприклад, фінансових послуг. Ви можете використовувати комп’ютери для управління великими наборами даних для створення нових продуктів, проведення аналізу ризиків або безпеки.

Сундар Пічай, генеральний директор Google, поруч із квантовим комп'ютером компанії (Прес-реліз / Google)

Ще один крок

Усвідомлюючи, що це ще один крок у дослідженні всесвіту квантових обчислень, Google зробить ці процесори доступними для співпрацівників та академічних дослідників, а також компаній, зацікавлених у розробці алгоритмів та побудові додатків для сьогоднішніх процесорів NISQ шумного проміжного масштабу. ).

У той же час компанія також буде працювати над тим, щоб продовжувати інвестувати в обладнання та технології для вдосконалення квантового комп'ютера та підвищення його стабільності в найближчі роки.

"Квантові обчислення дають нам можливість досягти ряду практичних застосувань та покращити світ таким чином, щоб класичні обчислення не дозволяли самостійно", - каже Сундар Пічай, генеральний директор Google. "Але це також дозволить глибше зрозуміти Всесвіт".

5 цікавості, щоб зрозуміти квантовий комп'ютер Google через TecMundo