2019-ben a Google megdöbbentette az internetet, azzal a kijelentéssel, hogy elérte a “kvantumfölényt”, új szintre emelve a feldolgozási és számítási képességeket. Az IBM azonban megkérdőjelezte a vállalat állításait, arra hivatkozva, hogy egy ilyen számítógép kifejlesztése lehetetlen. Négy év elteltével itt van a Google újabb kvantumszámítógépe, ami még erősebb és gyorsabb. Komplex számításokat végez azonnal, olyan típusú számításokat, amelyeket a mai szuper-számítógépek körülbelül 47 év alatt végeznének el. Nézzük a részleteket.
A Google kutatóinak tanulmánya nemrégiben jelent meg az arXiv-en (Cornell Egyetem). A tudósok azt állítják, hogy a legújabb technológia “túlmutat a jelenlegi klasszikus szuperszámítógépek képességein”. A technológia a kvantumfizika furcsa állapotaira épül, és egy ilyen számítógép képes lenne a klímaváltozás elleni küzdelemben, és még soha nem látott gyógyszerek kifejlesztésében is.
A Google új kvantumszámítógépének teljesítménye
A teljesítmény fejlődésének megértéséhez négy évvel ezelőttre kell visszatekintenünk, amikor a Google elindította az első ilyen szuperszámítógépet. Egy ilyen gép teljesítményét a qubit méri. Míg a klasszikus rendszerben egy bit vagy az egyik, vagy a másik állapotban lehet (0 vagy 1), a kvantumrendszerben egy qubit mindkét állapotban lehet egyszerre (10 vagy 01). Míg a 2019-ben bevezetett számítógép 53 qubittel rendelkezett, az új változat most 70-tel.
Ezeknek a qubiteknek a hozzáadása exponenciálisan növeli a kvantumszámítógép teljesítményét. Gyakorlatilag az új modell 241 milliószor erősebb, mint a 2019-ben bevezetett. A teljesítmény kiszámításához a kutatóknak szükségük volt egy összetett szintetikus benchmarkra, amelyet “Random Circuit Sampling”-nak neveznek.
A Frontiert kutatók szerint a világ legfontosabb szuperszámítógépe 6,18 másodperc alatt el tud végezni egy olyan számítást, amit a Google 2019-ben bevezetett 53 qubites számítógépe. Összehasonlításképpen, a Frontiernek 47,2 évbe telne, hogy felzárkózzon a Google legújabb kvantumszámítógépéhez.
A Google tanulmánya bemutatta, hogy a nagy kvantumszámítógép komponensek hogyan kezelik jobban a “zajt”. Ez a zavarokra utal, amelyek veszélyeztetik a törékeny állapotokat, amelyekben a qubitek működnek.
Kvantumszámítógépek és gyakorlati alkalmazások
Sok kritikus úgy véli, hogy a teljesítménynek jelenleg nincs gyakorlati értéke az akadémiai tanulmányon kívül. Steve Brierley, a cambridge-i Revrlane kvantumszámítógép-cég ügyvezető igazgatója szerint:
“Ez egy jelentős mérföldkő. A vita arról, hogy elértük-e vagy elérhetjük-e a kvantumfölényt, mostanra rendeződött.”
A Universal Quantul brightoni startupjának ügyvezető igazgatója, Sebastian Weidt úgy véli, hogy az ilyen típusú számítógépeknek praktikusabb funkciókat kellene bemutatniuk. Bár ez nagy akadémiai eredmény, az alkalmazott algoritmusnak nincsenek gyakorlati alkalmazásai a valós világban.
Weidt hozzáteszi, hogy el kell jutnunk a hasznos kvantumszámításhoz, és akkor mondhatjuk, hogy ezek a sok ezer qubittel rendelkező kvantumszámítógépek olyan értéket fognak nyújtani a társadalomnak, amit a klasszikus számítógépek soha nem fognak tudni.