Σύμφωνα με πρόσφατες αναφορές, ο πρώτος κβαντικός υπολογιστής της Ευρώπης με περισσότερα από 5000 qubits κυκλοφόρησε στο Ερευνητικό Κέντρο Jülich στη Γερμανία. Το κέντρο λέει ότι αυτό είναι ένα σημαντικό ορόσημο στην ανάπτυξη των κβαντικών υπολογιστών στην Ευρώπη. σούπερ κβαντικός υπολογιστής, δημιουργούνται από την D-Wave, έναν Καναδό πάροχο συστημάτων κβαντικών υπολογιστών, είναι η πιο ισχυρή υπολογιστική μηχανή της εταιρείας μέχρι σήμερα. Επιπλέον, αυτό το προϊόν εγκαταστάθηκε έξω από τα κεντρικά γραφεία της εταιρείας για πρώτη φορά.
Ένας υπολογιστής κβαντικής ανόπτησης είναι ουσιαστικά η ίδια ιδέα με τον αδιαβατικό κβαντικό υπολογισμό, ο οποίος έχει σχεδιαστεί για την επίλυση προβλημάτων βελτιστοποίησης και διακριτοποίησης. Το πλεονέκτημα της μεθόδου κβαντικής ανόπτησης είναι ότι η σταθερότητα του συστήματος είναι πολύ υψηλότερη από αυτή της μεθόδου κβαντικής πύλης.
Οι κβαντικοί υπολογιστές υπόσχονται να φέρουν επανάσταση στην ανάπτυξη φαρμάκων, την ασφάλεια στον κυβερνοχώρο και το οικονομικό μοντέλο. Θα επιτρέψουν επίσης τη βελτιστοποίηση της πρόβλεψης καιρού και πολλών άλλων περιοχών που δεν μπορούν να χειριστούν οι κλασικοί υπολογιστές.
Προκειμένου να υλοποιηθούν οι εμπορικές εφαρμογές του κβαντικού υπολογισμού το συντομότερο δυνατό, το κέντρο δημιούργησε την υποδομή χρήστη Jülich Quantum Computing User Infrastructure (JUNIQ). Θα παρέχει φιλική πρόσβαση σε συστήματα κβαντικών υπολογιστών για διαφορετικές ομάδες χρηστών στην Ευρώπη. Στο μέλλον, το Ερευνητικό Κέντρο Jülich θα παρέχει ευκαιρίες σε ερευνητές από τη Γερμανία και άλλες χώρες της ΕΕ. Οι εταιρείες θα έχουν επίσης πρόσβαση στο JUNIQ για να τις βοηθήσουν να χρησιμοποιούν κβαντικούς υπολογιστές.
Η πολυπλοκότητα της κβαντικής μηχανικής: πώς οι μελλοντικοί κβαντικοί υπολογιστές θα διορθώσουν τα λάθη
Για την εφαρμογή των κβαντικών υπολογιστών, η κβαντική διόρθωση σφαλμάτων είναι πολύ πιο σημαντική από την κβαντική ηγεμονία. Ποια μέθοδος διόρθωσης σφαλμάτων θα χρησιμοποιούσε λοιπόν ένας πρακτικός κβαντικός υπολογιστής;
Το 1994, ο μαθηματικός Peter Shore, που τότε εργαζόταν στα Bell Labs στο New Jersey, απέδειξε ότι οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να λύσουν ορισμένες εργασίες πολύ πιο γρήγορα, ακόμη και εκθετικά, από τις κλασικές μηχανές. Το ερώτημα είναι, μπορούμε να φτιάξουμε έναν κβαντικό υπολογιστή; Οι σκεπτικιστές υποστηρίζουν ότι οι κβαντικές καταστάσεις είναι πολύ εύθραυστες. Υποστηρίζουν ότι το περιβάλλον αναπόφευκτα θα μπερδέψει τις πληροφορίες σε έναν κβαντικό υπολογιστή, καθιστώντας τον καθόλου κβαντική κατάσταση.
Ένα χρόνο αργότερα, ο Peter Shore απάντησε: «Ένα κλασικό σχήμα διόρθωσης σφαλμάτων διορθώνει τα σφάλματα μετρώντας μεμονωμένα bits. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση δεν λειτουργεί για κβαντικά bit (qubits). Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οποιαδήποτε μέτρηση μπορεί να καταστρέψει την κβαντική κατάσταση και έτσι να αποτρέψει τον κβαντικό υπολογισμό». Ο Shor επινόησε έναν τρόπο να ανιχνεύει πότε κάτι πήγε στραβά χωρίς να μετρήσει την κατάσταση των ίδιων των qubits. Αυτή η προσέγγιση πρωτοστάτησε στο πεδίο της κβαντικής διόρθωσης σφαλμάτων.
Με την ανάπτυξη αυτής της περιοχής, οι περισσότεροι φυσικοί άρχισαν να εξετάζουν Ο αλγόριθμος του Shor ως ο μόνος τρόπος δημιουργίας πρακτικών κβαντικών υπολογιστών. Χωρίς αυτή την προσέγγιση, είναι αδύνατο να αυξηθεί η απόδοση ενός κβαντικού υπολογιστή. Εάν δεν μπορούμε να αυξήσουμε την απόδοση των κβαντικών υπολογιστών, δεν θα είναι σε θέση να λύσουν πολύπλοκες εργασίες.
Επτά χρόνια αργότερα, το 2001, η αποτελεσματικότητα του αλγορίθμου αποδείχθηκε από μια ομάδα ειδικών της IBM. Ο αριθμός 15 συνυπολογίστηκε με το 3 και το 5 χρησιμοποιώντας έναν κβαντικό υπολογιστή 7 qubit.
Διαβάστε επίσης:
- 100 χρόνια κβαντικής φυσικής: Από τις θεωρίες της δεκαετίας του 1920 στους υπολογιστές
- Η Alphabet θα δημιουργήσει μια νέα εταιρεία για την ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών