Квантовые компьютеры
Квантовые компьютеры работают иначе, чем классические компьютеры, на которых мы работаем сегодня. Они могут легко решать вычислительные задачи, которые могут быть сложными для классического компьютера, используя принципы квантовой механики.
Квантовые компьютеры не выглядят как настольные компьютеры или ноутбуки, с которыми мы ассоциируем слово «компьютер». Вместо этого они напоминают кондиционированные серверные комнаты многих офисов или штабеля центральных процессоров от настольных компьютеров прошлого, которые соединены неуклюжими запутанными проводами и свалены в кучу в морозильных комнатах.
Принцип работы квантовых компьютеров
Квантовые компьютеры вычисляют в «кубитах» (или квантовых битах). Они используют свойства квантовой физики, науки, которая определяет, как материя ведет себя в атомном масштабе. В этой схеме процессоры являются 1 и 0 одновременно. Это состояние известно как квантовая суперпозиция.
Хотя это ускоряет скорость вычислений, машина с менее чем 100 кубитами может решать задачи с большим количеством данных, которые даже теоретически выходят за рамки возможностей самых мощных суперкомпьютеров. Благодаря квантовой суперпозиции квантовый компьютер — если он работает по плану — может имитировать несколько классических компьютеров, работающих параллельно.
"Идеи, лежащие в основе квантовых компьютеров, существуют с 1990-х годов, но настоящие машины существуют с 2011 года. В первую очередь они созданы канадской компанией D-Wave Systems".
Квантовое превосходство
Квантовое превосходство — это момент, когда квантовый компьютер выполняет вычисления, за которыми классический компьютер просто не успевает. Он включает в себя как инженерную задачу создания мощного квантового компьютера, так и теоретико-сложную вычислительную задачу поиска проблемы, которую может решить квантовый компьютер. Помимо этого, он имеет сверхполиномиальное ускорение по сравнению с наиболее известным или возможным классическим алгоритмом для этой задачи.
Как Google добился этого?
23 октября 2019 г. компания Google сделала важное заявление, объявив, что достигла "квантового превосходства".
Google использовал 53-кубитный процессор для получения последовательности из множества чисел. Хотя эти числа казались сгенерированными случайным образом, они соответствуют алгоритму, созданному Google. Классический суперкомпьютер проверил некоторые из этих значений, и они оказались правильными. Квантовый компьютер Google Sycamore претендует на «превосходство». Потому что он выполнил задачу за 200 секунд, на выполнение которой у суперкомпьютера ушло бы 10 000 лет.
Художественный рисунок квантового компьютерного чипа Google под названием Sycamore и окружающего его оборудования. Форест Стернс, штатный художник Google AI Quantum.
