Kvantinius kompiuterius kuriantys mokslininkai skelbia pasiekę svarbų proveržį

„Mokslo sriuba“: kvantiniai kompiuteriai
„Mokslo sriuba“: kvantiniai kompiuteriai
  © Organizatoriai
BNS
2019-10-23 16:32

Mokslininkai trečiadienį paskelbė, kad jų sukurtas kvantinis kompiuteris pademonstravo pasižymintis „kvantiniu pranašumu“ ir savo sparta smarkiai lenkiantis sparčiausius pasaulyje įprastus kompiuterius.

Grupė ekspertų, tobulinančių IT milžinės „Google“ kompiuterį „Sycamore“, sakė, kad jų kvantinė sistema per 200 sekundžių atliko skaičiavimus, kuriuos įprastam kompiuteriui įvykdyti reikėtų 10 tūkst. metų.

Vis dėlto jų varžovų grupė, finansuojama bendrovės IBM, nedelsdama paskelbė skeptišką atsiliepimą apie šį pareiškimą.

Jeigu naujasis pasiekimas būtų patvirtintas ir jeigu jį pavyktų praktiškai pritaikyti, net ir galingiausi dabartiniai pasaulio superkompiuteriai, pajėgūs atlikti 20 kvadrilijonų loginių operacijų per sekundę, prieš „Google“ aparatą kaip šio šimtmečio pradžios atverčiamas mobilusis telefonas.

Įprastų kompiuterių, net ir pačių greičiausių, veikimas pagrįstas dvejetainio skaičiavimo sistema: jie apdoroja mažyčius informacijos fragmentus, vadinamus bitais, galinčius įgyti tik vieneto arba nulio reikšmę.

O kvantinio kompiuterio apdorojami informacijos fragmentai gali turėti ir vieneto, ir nulio reikšmę tuo pačiu metu. Tai pasiekiama pasitelkiant kai kurias protu sunkiai suvokiamas kvantinės mechanikos ypatybes; ši savybė suteikia galimybę eksponentiškai padidinti informacijos apdorojimo spartą.

Kvantinio kompiuterio apdorojami informacijos elementai, vadinami kubitais, savo dvejopo būvio gali drastiškai padidinti kompiuterio skaičiavimų pajėgumus.

Žurnale „Nature“ paskelbtoje studijoje tarptautinė tyrėjų grupė aprašo kvantinį procesorių, sudarytą iš 54 kubitų ir naudojamą atlikti užduotims, panašioms į atsitiktinių skaičių generavimą.

„Sycamore“ išanalizavo ir patikrino sprendinių tikslumą vos per 200 sekundžių, bet įprastam superkompiuteriui tokią užduotį tektų vykdyti 10 tūkst. metų. Kitaip tariant, naujasis aparatas veikia keliais šimtais milijonų kartų sparčiau.

„Ši kvantinio pranašumo demonstracija prieš mūsų dienų pajėgiausius klasikinius algoritmus, naudojamus pažangiausiuose pasaulio superkompiuteriuose, yra iš tikrųjų nepaprastas pasiekimas“, – studijos komentare rašo kompiuterių tyrėjas Williamas Oliveris, dirbantis Masačusetso technologijų institute (MIT).

Jis šį proveržį lygina su pirmuoju pilotuojamo sunkesnio už orą aparato skrydžiu, XX šimtmečio pradžioje atliktu brolių Wrightų.

„Jų aeroplanas nebuvo pirmasis į orą pakilęs aparatas, ir jis neišsprendė jokių opiausių transporto problemų, – rašo W. Oliveris. – Tačiau visų svarbiausia, ką šis įvykis simbolizavo, o ne kas juo buvo praktiškai pasiekta. Taigi, [naujoji studija] yra pirmasis pranešimas apie kvantinio kompiuterio įgytą pranašumą.“

„Google“ vadovas Sundaras Pichai trečiadienį per „Twitter“ parašė, kad „labai didžiuojasi“ šios komandos „dideliu proveržiu“.

Abejonių išlieka

Vis tik pastangos užtikrinti kvantinį pranašumą toli gražu nebaigtos. Straipsnio autoriai pripažįsta, kad reikalinga geresnė įranga ir modernesni stebėjimo metodai, kad būtų galima iš tikrųjų pakinkyti kvantinio skaičiavimo galią.

Tarp sričių, kur būtų galima greičiausiai pritaikyti kvantinius kompiuterius, gali būti šifravimo programos ir dirbtinio intelekto technologijos. Tačiau šie skaičiavimai taip pat galėtų būti pasitelkti kurti našesniems saulės elementams, vaistiniams preparatams arba netgi organizuoti spartesnes ir patikimesnes finansines operacijas.

Vis dėlto trečiadienio pranešimas sulaukė ir skeptiškų vertinimų.

Išnagrinėję praėjusį mėnesį internete paskelbtą „Google“ laboratorijos darbuotojų straipsnio nutekintą juodraštį lustų kūrėjos IBM, plėtojančios atskirą kvantinių kompiuterių programą, specialistai pareiškė, kad liaupsės „Sycamore“ pajėgumams yra smarkiai perdėtos.

Pasak IBM mokslininkų, „Sycamore“ atliktus skaičiavimus įprastas superkompiuteris su pažangiausiais tradiciniais procesoriais atliktų ne per 10 tūkst., o veikiau per pustrečių metų.

„Kadangi termino „kvantinis pranašumas“ pirminė reikšmė... reiškė tašką, kai kvantiniai kompiuteriai tampa pajėgūs atlikti tai, ko neįstengia klasikiniai kompiuteriai, ši riba dar nėra peržengta“, – rašo jie.

Naujienų agentūros BNS informaciją atgaminti visuomenės informavimo priemonėse bei interneto tinklalapiuose be raštiško UAB BNS sutikimo draudžiama.