Google chwali się kwantowym przełomem

Google zapewnia, że procesory kwantowe Google Sycamore wykonały w ciągu 200 sekund serię obliczeń, które superkomputerowi zajęłyby 10 tys. lat. Jak ocenia w wypowiedzi dla „Nature” Christopher Monroe, fizyk z University of Maryland w College Park zadanie, jakie Google wyznaczyło dla swojego komputera kwantowego było „trochę dziwne”. Fizycy Google’a po raz pierwszy przedstawili ten problem w 2016 roku i jego rozwiązanie było niezwykle trudne do osiągnięcia przy użyciu zwykłego komputera. Zespół Google’a postawił przed Sycamore zadanie, by podał prawdopodobieństwo różnych wyników kwantowej wersji generatora liczb losowych. Następnie miał ocenić losowość tych wyników. Co prawda raczej trudno znaleźć konkretne zastosowanie dla takiego problemu, ale został o wymyślony tylko po to, by wykazać wyższość komputerów kwantowych. Sukcesu Google nie chce jednak uznać rywal firmy w obszarze komputerów kwantowych, czyli firma IBM. IBM twierdzi, że Google znacznie przeszacował czas niezbędny superkomputerowi na wspomniane obliczenia i że problem może zostać rozwiązany maksymalnie w ciągu 2,5 dni. Jeśli twierdzenie IBM się potwierdzi, przełom osiągnięty przez Google w branży komputerów kwantowych nie będzie już tak oczywisty, przynajmniej jeśli chodzi o możliwość wykonywania obliczeń niemożliwych do przeprowadzenia na konwencjonalnych maszynach. Niemniej, nawet biorąc pod uwagę zastrzeżenia IBM, mówimy o znacznym przyspieszeniu obliczeń. Komputery kwantowe, w przeciwieństwie do klasycznych, mogą wykonywać wiele operacji jednocześnie, co ma znacznie skrócić czas rozwiązywania trudnych problemów obliczeniowych. ak wyliczał w portalu PAP – Nauka w Polsce prof. Marek Kuś, technologia ta z pewnością znajdzie zastosowanie w naukach o życiu, medycynie i przemyśle farmaceutycznym, gdzie posłuży do odkrywania nowych leków. Innym sektorem oczekującym na powstanie komputerów kwantowych jest bankowość i cała branża finansowa, która skorzysta m.in. na możliwości doskonałego symulowania zachowań giełdy. W komputerach kwantowych informacje zapisywane są w kubitach (od angielskiego quantum bit). kubit od zwykłego bitu różni się tym, że nie ma ustalonej wartości 0 lub 1, ale zgodnie z zasadami mechaniki kwantowej znajduje się w stanie pośrednim, nazywanym superpozycją. Oznacza to, że jednocześnie znajduje się i w stanie 0, i w stanie 1. A zatem, kubit niesie w sobie znacznie więcej informacji niż zero-jedynkowy bit. Na dodatek, kubity mogą być ze sobą splątane: dwa kubity to już cztery splątane ze sobą wartości, trzy kubity – osiem wartości, i tak dalej. Stanów pojedynczych kubitów nie można traktować jako niezależnych, bo zmiana jednego wpływa na wszystkie pozostałe. Właśnie dzięki splątaniu kubitów, komputerkwantowy może wykonywać obliczenia na wszystkich wartościach jednocześnie, co daje mu potężną moc obliczeniową. Choć sprawa komplikuje się z uwagi na konieczność „odczytania” wyników takiego obliczenia, co nieuchronnie niszczy stan kwantowy – wyjaśniał profesor Kuś. A oto jak Google chwali się swoimi wynikami: