Videó: The Hype Over Quantum Computers, Explained (November 2024)
A mérnökök már évtizedek óta beszélnek a kvantumszámításról - az a képesség, hogy olyan biteken végezzék a számolást, amelyek kvantum-összekapcsolódást mutatnak, és így potenciálisan egyszerre is be- és kikapcsolhatók. Az utóbbi években ez az ígéret közelebb került a valósághoz a D-Wave által gyártott kvantumhevítő rendszerek fejlesztése eredményeként, az általános célú kvantumprocesszorokat olyan cégek által, mint például az IBM és az Intel, és új programozási kísérletek létrehozására tett kísérletet. kvantumszámításhoz tervezett nyelvek.
A hónap elején a CES-nál az Intel bejelentette, hogy 49 kvites - vagy kvantumállapotban létező bittel rendelkező - rendszerrel működik együtt a holland székhelyű Qutech-szel. Ez az új rendszer, a Tangle Lake nevű rendszer, nagy előrelépés mindössze két hónappal ezelőtt, amikor a cég bejelentette a 17 kvites rendszert.
De inkább az volt az érdeklődés, hogy az IBM bemutatja kvantumszámításának haladását, mivel a cég nemrégiben bejelentett egy 50-kvites rendszert, és ami még ennél is fontosabb: van néhány általános kvantumszámító eszköz, amelyet ügyfelei ténylegesen használhatnak.
A kiállításon Jeff Welser, az IBM Research Lab alelnöke és laboratóriumi igazgatója Almadenben (San Jose közelében) bemutatta a kvantumszámítógépet és bemutatta az alapvető rendszert. Maga a számítógép viszonylag kicsi, de a működéséhez szükséges hűtési rendszerek hatalmasak; valójában egy hűtőegységekkel teli, vákuumszivattyúkkal és folyékony héliummal felszerelt hűtőszekrényekkel ellátott helyiségre van szükség, hogy a hőmérsékletet 10-15 millikelvin alá csökkentse, ami hidegebb, mint a külsõ térben (átlagosan körülbelül 3 kelvin).
A fejlesztők és kutatók számára jelenleg elérhető a készülék 16-bites verziója, amely egy weboldalon elérhető, valamint egy 20-bites verzió, amelyet bizonyos ügyfelek használhatnak, ideértve a JSR és a Hitachi Metals partnereit is. Ezeket a rendszereket valójában az IBM kutatóintézetében, Yorktown Heightsban, New York-ban találják meg. Az 50 kbitos verzió várhatóan ebben az évben lesz elérhető a partnerek számára.
Welser szerint nemcsak a kvitek száma számít, hanem az is, hogy mennyi idő alatt a rendszer "koherens" az eredmények eléréséhez. Azt mondta, hogy a gyakorlatban többször is ugyanazt a számítást hajtja végre, és az eredményeket átlagolja. A kvitek számának, az egyidejű összefonódások számának és a hibaaránynak a kombinációja hozza létre a "kvantummennyiséget", amely nagyon fontos a problémák megoldásában.
Welser azt mondta, hogy úgy gondolja, hogy egy 50–100 kvbitos rendszerrel a felhasználók képesek lesznek olyan dolgokat megtenni, amelyek a hagyományos számítógépekkel nem lehetséges.
Welser szerint valószínűleg az első valódi alkalmazás kvantumkémiával végzett anyag-elemzés, különös tekintettel a különféle polimerek és új ötvözetek szimulációjára. Ennek oka az, hogy szimulálhatja a súlyt, az erőt és az egyéb tulajdonságokat, ami korábban erőfeszítés volt, amely sok próbálkozást és hibát igényelt.
A korlátozott számú kviteket tartalmazó rendszerekre vonatkozó egyéb alkalmazások között szerepel a mély tanulás is, mivel a hibajavítás nem olyan fontos.
Gyakran hallani arról, hogy a kvantumszámítás hogyan képes megtörni a mai titkosítási algoritmusokat. Welser elismeri, hogy lehet ez a helyzet, de azt mondta, hogy ehhez szüksége lesz egy millió kvbit rendszerre, azaz ez sok évig nem lesz valódi probléma. (Időközben sok szervezet azon algoritmusok telepítésén dolgozik, amelyeket nem érint; a remény az, hogy ezek az új algoritmusok helyben vannak, mielőtt a kvantumszámítógépek készen állnak.)
A kvantumszámítás nem az a fajta dolog, amely évek óta érinti a legtöbb szervezetet, de a bemutató érdekes betekintést kínálott néhány, a hamarosan lehetséges alkalmazásba, valamint az általánosabb számítástechnika jövőjébe.
Itt egy poszter, amely elmagyarázza, hogyan működik a teljes rendszer.
