Ваш браузер устарел, поэтому сайт может отображаться некорректно. Обновите ваш браузер для повышения уровня безопасности, скорости и комфорта использования этого сайта.
Обновить браузер

Что такое квантовое превосходство и почему мы его одновременно и достигли, и нет

Из-за последних результатов вычислений переругались инженеры Google и IBM.

25 октября 2019Обсудить
Что такое квантовое превосходство и почему мы его одновременно и достигли, и нет | maximonline.ru

23 сентября на сайте NASA появилась статья (сейчас она опубликована в Nature) физика Джона Мартиниса. Он работает в Google над созданием квантового компьютера. Там утверждалось, что компания наконец-то построила квантовый компьютер, который смог решить задачу, недоступную для обычного компьютера. Выполнение этого условия и называют громким термином «квантового превосходства».

В статье много громких заявлений вроде сравнений с первым полетом самолета, но в научных кругах на слово не верят, поэтому утверждение тут же подвергли критике. При этом самая трезвая критика достижения квантового превосходства звучит так: «Мы не можем достичь квантового превосходства, потому что мы его либо достигли, либо еще нет. На то оно и квантовое». Напоминает старика Эрвина Шрёдингера с котом? Именно это он и пытался объяснить. А мы попробуем объяснить еще проще.

Итак, разработка Google называется Sycamore. Это квантовый процессор на 53 кубита. Если в компьютерах здорового человека биты могут принимать значения только 0 и 1, то в квантовых компьютерах они могут быть 0, 1 и суперпозиции к ним. Объяснить это довольно сложно: можно попробовать заглянуть в статью в Википедии и заодно посмотреть, сколько раз она переписывалась. Преимущество в том, что единица информации может быть и тем, и тем сразу с возможностью запараллелить вычисления, что значительно ускоряет вычисления.

Инженеры Google попытались создать простую программу, которая удобна для квантового компьютера и сложна для обычного. Лучше всего у квантовых компьютеров получается перебирать варианты: в обычном компьютере необходимо просчитать каждую комбинацию, а квантовый компьютер изначально знает все комбинации сразу — в кубитах же есть состояние суперпозиции.

В итоге задача по генерации серии ключей длиной в 53 знака у обычно компьютера заняла бы 10 тысяч лет, а у Sycamore это заняло 200 секунд. Об этом (со всем оговорками) и написали инженеры Google.

Им ответили инженеры IBM, что, не имея на руках расчетов от нормального компьютера, нечего утверждать, что задача решена правильно. В Google начали с более простых задач, которые все еще можно проверить при помощи обычного компьютера. Но их решение квантовым компьютером невозможно назвать «превосходством».

В критике IBM тоже есть подвох: компания сама много лет занимается разработкой квантовых компьютеров и готовится презентовать собственные 53-кубитный компьютер. Поэтому у компании есть и коммерческий интерес нивелировать триумф конкурента. Еще в IBM утверждают, что могут решить поставленную задачу на обычном суперкомпьютере за пару дней, а не за 10 тысяч лет. Хотя с момента возникновения спора прошло уже больше времени, в IBM еще этого не сделали.

Квантовые компьютеры — это «супермозги с тайным знанием». Фактически им вовсе не надо решать никакую задачу: они знают все возможные варианты и ответ уже готов. Однако информацию с них невероятно сложно скачивать. Проблем с ними очень много, особенно в области программирования. Поэтому ожидать, что через десять лет их начнут встраивать в смарт-часы, не стоит.

Главный козырь квантовых компьютеров — комплексные вычисления. За последние десять лет комплексным вычислениям нашли бытовое применение — нейронные самообучающиеся сети. Если тебя уже сейчас ужасают возможности deep fake, то подожди, пока разработчики получат доступ к квантовым вычислениям. Мы даже боимся загадывать, чем это может закончиться. Хорошо хоть Линда Гамильтон еще жива.

Комментарии0
под именем
    Подписываясь на рассылку вы принимаете условияпользовательского соглашения
    На информационном ресурсе применяются cookie-файлы. Оставаясь на сайте, вы подтверждаете свое согласие на их использование.