Команда физиков из Google сделала еще один шаг к созданию мощного квантового компьютера. Они смогли снизить ошибки в вычислениях, оптимизировав код. Это новое достижение продолжает их успехи 2019 года, когда их квантовый компьютер выполнил задачу, которая заняла бы тысячи лет у обычного ПК. Научный прогресс в действии!
Чтобы квантовые компьютеры могли решать задачи, недоступные обычным машинам (например, быстрое разложение чисел), необходимо снизить количество ошибок. Это не так-то просто, особенно при увеличении размера кода. Барбара Терхал, эксперт в области квантовых вычислений, выразила восхищение работой Google. Однако команда Google признает: улучшений ещё мало, и ошибок должно стать гораздо меньше. Хартмут Невен, руководитель квантовых исследований Google, подтверждает, что есть куда стремиться.
В отличие от обычных компьютеров, где информация хранится в битах (0 или 1) и может быть скопирована для коррекции ошибок, квантовые компьютеры работают по другому принципу. Они используют кубиты, которые могут одновременно находиться в состояниях "0" и "1" из-за свойства суперпозиции. Прочитать такой кубит напрямую невозможно, без риска потерять его информацию.
Чтобы решить эту проблему, ученые используют не один, а множество кубитов для хранения информации, называемой логическим кубитом. Дополнительные кубиты помогают проверять и исправлять ошибки. Чем больше таких "помощников", тем надежнее работает система. Этот подход масштабируется, что обеспечивает его эффективность на практике.
Как Google решает проблемы квантовых компьютеров
В мире квантовых вычислений чем больше элементов — кубитов — тем сложнее избежать ошибок. Но специалисты Google нашли способ.
Итак, что они сделали? Использовали два разных метода: первый с 17 кубитами, который исправлял одну ошибку, и второй с 49 кубитами, который справлялся даже с двумя ошибками одновременно. И, что удивительно, большой метод работал даже лучше!
Эксперт в области квантовых технологий из Сингапура, Джо Фитцсаймонс, говорит, что многие лаборатории в мире делают большие прорывы в этом направлении. Однако квантовые компьютеры должны сохранять информацию достаточно долго для вычислений. И здесь Google все еще идет к своей цели.
Кстати, у Google есть планы по квантовым технологиям, и одна из их целей — создать машину на миллион кубитов. По словам руководителя их проекта, это обещает большую коммерческую ценность.
Сверхпроводящие кубиты - это лишь один из методов создания квантовых компьютеров. Невен из Google утверждает: если найдется лучший способ, они не будут долго думать и быстро сменят направление. Ведь цель - создать самый быстрый и эффективный квантовый компьютер.
Квантовые компьютеры — тема, которая многими воспринимается как портал в будущее вычислительной техники. На пересечении квантовой механики и информационных технологий они открывают двери в мир, где сложнейшие вычисления могут быть выполнены в мгновение ока.
С одной стороны, потенциал квантовых компьютеров зашкаливает: от разработки новых лекарств до решения глобальных оптимизационных задач. С другой — сложности их создания и стоимость делают эту область доступной лишь для крупных корпораций и государственных органов.
Тем не менее, я думаю, что квантовая вычислительная революция только начинается. И хотя многие аспекты этой технологии могут показаться сложными и непостижимыми, безусловно, интересно следить за развитием этой области.
Как вы думаете? Оставляйте свои комментарии и размышления по данному вопросу. Насколько вы верите в потенциал квантовых компьютеров? Как вы считаете, сколько времени пройдет, прежде чем они станут частью нашей повседневной жизни?