Несколько недель назад на CES 2025 генеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг высказал мнение, что практическое применение квантовых вычислений станет доступно лишь через 20 лет. Сегодня руководитель квантового отдела Google Хартмут Невен сообщил Reuters, что мы можем увидеть реальные приложения квантовых вычислений всего через пять лет. Так кто же прав?
По словам Хуанга, современные квантовые системы не обладают достаточным количеством «кубитов». На самом деле, их не хватает примерно на пять-шесть порядков. Но почему нам нужно так много? Исследования показывают, что большее количество кубитов приводит к меньшему количеству ошибок, что позволяет строить более точные квантовые компьютеры. Давайте разберемся, почему это так.
Кубит — это то, что можно ожидать от квантового бита. Он отличается от обычного бита в традиционном компьютере тем, что способен кодировать больше данных одновременно. Проблема с кубитами заключается в том, что они являются квантовыми частицами, а квантовые частицы не всегда ведут себя так, как нам нужно. При выполнении вычислений на квантовом компьютере каждый тысячный кубит «даёт сбой» (т.е. перестаёт выполнять поставленную задачу) и это искажает результаты.
В прошлом у нас была аналогичная проблема с традиционными компьютерами. Например, компьютер ENIAC использовал более 17,000 вакуумных ламп для представления битов, и примерно каждые пару дней лампы выходили из строя, создавая ошибки. Но решение было простым — нам просто нужно было отказаться от вакуумных ламп и найти что-то более надежное. Перейдём к нескольким десятилетиям вперед, и сегодня у нас есть крошечные кремниевые транзисторы с частотой ошибок один на миллиард.
Для квантовых вычислений такое решение не подойдёт. Кубиты — это квантовые частицы, и их нельзя создать из чего-то другого. Мы не можем заставить их удерживаться в нужном состоянии — мы можем только находить способы их использования в том виде, в каком они есть.
Именно тут становится актуальным вопрос «недостатка кубитов». Всего год назад Google использовал квантовый чип Willow для открытия, что больше кубитов означает меньше ошибок. По сути, Google создали мега-кубиты из нескольких физических кубитов, которые все разделяют одни и те же данные. Это создает своего рода систему резервирования — каждый раз, когда один физический кубит выходит из строя, есть другой, который поддерживает работу. Чем больше физических кубитов, тем больше сбоев мы можем вынести, что увеличивает шансы получить точный результат.
Тем не менее, поскольку кубиты часто дают сбой и нам нужно достичь довольно высокой точности, чтобы начать использовать квантовые компьютеры для реальных задач, нам потребуется большое количество кубитов, чтобы решить эту задачу. Хуанг считает, что для этого понадобится около 20 лет, в то время как Невен утверждает, что он может достичь цели за пять.
Знает ли Google что-то, чего не знает Nvidia? Или это просто игра в дружеском соревновании? На данный момент мы не знаем ответа. Возможно, Невен просто хотел поднять котировки акций квантовых технологий после того, как комментарии Хуанга привели к потере около 8 миллиардов долларов в прошлом месяце.
Когда бы ни произошел прорыв, Google считает, что сможет использовать квантовые вычисления для создания лучших батарей для электромобилей, разработки новых лекарств и, возможно, даже создания новых альтернативных источников энергии. Утверждать, что такие проекты могут стать реальными всего через пять лет, кажется довольно смело — но я полагаю, что долго ждать, чтобы узнать, насколько Невен прав или не прав, нам не придется.
Если вам понравилась эта статья, подпишитесь, чтобы не пропустить еще много полезных статей!
Любите активный отдых на природе? Подписывайтесь на канал Поход лайфхак в Яндекс Дзен — кладезь полезных советов для любителей активного отдыха!
Вы также можете читать наши материалы в:
- Telegram: https://t.me/gergenshin
- Яндекс Дзен: https://dzen.ru/gergen
- Официальный сайт: https://www-genshin.ru