На сайті ArXiv з’явився препринт статті дослідників Google, в якому заявлено про досягнення компанією квантової переваги в обчисленнях. Це означає, що квантові комп’ютери за секунди справляються з алгоритмами, на вирішення яких класичним комп’ютерам потрібні десятки і навіть тисячі років. Чотири роки тому компанія вже оголошувала про подібне досягнення, але його оскаржили. Сьогодні Google впевнена в собі як ніколи.
Ще 2019 року Google завила, що її 53-кубітовий комп’ютер Sycamore за 200 секунд виконав алгоритм, на виконання якого суперкомп’ютеру IBM Summit знадобилося б 10 тис. років. Тим самим компанія заявила про досягнення квантової переваги. За таку заяву Google зазнала аргументованої критики і затихла на довгі чотири роки. Нова робота – “Фазовий перехід у випадковій вибірці ланцюгів” – фактично повторює попередній експеримент, але вже на потужнішій 70-кубітовій обчислювальній платформі. Для квантових систем з їхньою нескінченною ймовірністю значень від 0 до 1 на кожному кубіті збільшення платформи на 25 кубітів експоненціально або в сотні мільйонів разів збільшує квантову продуктивність.
З таким зростанням продуктивності Google сподівається закріпитися в області, куди ще не ступала нога айтішника. З практичного погляду алгоритм не має жодної цінності – на квантових схемах генеруються випадкові стани, а система їх зчитує до порушення когерентності (руйнування квантового стану). За словами Google, на 70 кубітах завдання вирішується за 6,5 с. Найпотужніший суперкомп’ютер сучасності – екзафлопсний Frontier – виконуватиме цей самий алгоритм 47 років. Зауважимо, це не 10 тис. років, як у попередній заяві, але теж вражає. Ймовірно, Google зробила висновки з нападок на неї минулого разу і вирішила виступити не так радикально.
До речі, фахівці Google, за заявою The Telegraph, також далеко обігнали китайських колег, які, за словами видання, вважаються лідерами в галузі квантових обчислень. У статті фахівці компанії резюмують: “Ми дійшли висновку, що наша демонстрація перебуває в режимі за межами класичних квантових обчислень”. Іншими словами, класичні системи не здатні обробляти квантові алгоритми за розумний час. В інтерв’ю виданню The Telegraph виконавчий директор компанії Riverlane, що займається квантовими проблемами, Стів Брайерлі заявив: “Суперечки про те, чи досягли ми, чи справді можемо досягти квантової переваги, тепер вирішені”.
Але чи все так добре? Голова компанії Universal Quantum з Брайтона Себастьян Вайдт зазначив, що було б непогано, якби квантові комп’ютери показали більше практичної цінності. У відповідь на заяву Google він сказав: “Це дуже хороша демонстрація квантової переваги. Хоча з академічної точки зору це велике досягнення, використовуваний алгоритм не має практичного застосування в реальному світі”.
Тим самим Google довела квантову перевагу в галузі, яка не має жодної практичної цінності. Утім, це не зовсім так. Цінність є і полягає вона у вивченні стійкості квантових обчислень до шумів, а це наріжний камінь майбутніх універсальних квантових комп’ютерів.
Водночас навіть такий синтетичний алгоритм дав змогу дізнатися дещо нове про стійкість квантових станів до перешкод. Фахівці змогли оцінити вплив помилок на результати обчислень, що в низці випадків вело до появи нових станів у системі. Ці оцінки можуть допомогти у виправленні помилок або в пом’якшенні їхнього впливу на кінцевий результат. Але чи можна це назвати квантовою перевагою? У будь-якому разі, Google знову викинула на арену наукових суперечок “червону ганчірку”. Це гарантовано викличе хвилю нових диспутів на тему квантової переваги і це просто чудово. Істина народжується в суперечці.
Читайте також: