Kolmapäeval, 23. novembril ajakirja Nature avaldatud artiklis paljastasid Google'i teadlased, et nad arendasid kvantülemuse saavutamiseks esimese arvuti.

Praktikas tegi Google'i kvantkiip nimega Sycamore 200 sekundiga arvutuse, mille kohaselt maailma kõige arenenumal klassikalisel superarvutil kuluks 10 000 aastat. Uurimistulemusi kirjeldati üksikasjalikult looduse 150. mälestusväljaandes ja need on teadusringkondadele avalikult kättesaadavad.

Kvantide ülemvõimu saavutamine on Google'i teadlaste ja teadusringkondade aastatepikkuse töö tulemus. Google on aastaid investeerinud kvantarvutuste arendamisse, sest lähema paari aasta jooksul muutuvad paljud arvutused klassikalistele arvutitele keerukamaks.

Molekulaarsete protsesside simulatsioon on üks uuringutüüpidest, mis kvantarvutite arengust kasu saavad. Need masinad aitavad muu hulgas välja töötada paremaid elektriautodele mõeldud akusid, vähem keskkonnasõbralikke väetisi ja uusi ravimeid.

5 uudishimu Google'i kvantarvuti mõistmiseks:

1 - Mis on kvantarvutus?

See on selline arvutus, mis rakendab kvantmehaanika põhimõtteid - füüsika haru, mis uurib molekulide, aatomite, elektronide ja muude subatomaatiliste osakeste käitumist - arvutiteaduses suurte infomahtude töötlemiseks ja mis võimaldab teha keerukaid probleeme ja arvutusi. kiiresti lahendada;

2 - bittidest kvbititeni

Esimene asi, mida kvantarvutusest rääkides aru saadakse, on mõiste "qubit". Klassikalises andmetöötluses salvestatakse või töödeldakse kogu teavet bittide kujul, mida saab tähistada arvuga 0 või 1.

Kvantarvutamises võivad niinimetatud kbitid eeldada arvukaid olekuid vahemikus 0 kuni 1, nähtuses, mida nimetatakse superpositsiooniks. Seetõttu on kvantprotsessoritel potentsiaal arvutusi teha oluliselt kiiremini kui traditsioonilistel.

3 - Hüvasti olekute duaalsus

Kvitsidel võib kvantmehaanika põhimõtete kohaselt olla mitu olekut. Superpositsioonil võib osake olla samaaegselt erinevates olekutes (st see võib tähistada korraga 0 ja 1).

Kattuvus on kasulik, kuna see võimaldab korraga teha rohkem kui ühte arvutust, mis annab teile võimaluse lühikese aja jooksul keerukaid arvutusi teha. Seotud, mis on vähem levinud, saab eraldi osakesi korreleerida ja teistega suheldes võivad nad eeldada sama olekut.

Sycamore, kiip, mis elavdab Google'i kvantarvuti (pressiteade / Google)

4 - moodulite, pordi ja transistori vahel

Arvutikiibid koosnevad erinevatest elementidest. Neist esimesed on moodulid, mis sisaldavad transistoridest koosnevaid loogikaväravaid. Transistor on lihtsaim viis andmete töötlemiseks arvutites ja toimib lülitina, mis kontrollib teabe voogu.

Klassikalises arvutis edastatakse teave bittides ja pidev voog võimaldab masinal arvutusi teha ja probleeme lahendada. Kvantarvutuses loob arvuti kvite, ühendab need kvantportide kaudu ja manipuleerib tõenäosustega, tulemuseks on järjestuste 0 ja 1 kattumine, mis võimaldab erinevaid arvutusi teha samaaegselt.

5 - väljaspool treenerit

Kvanttehnoloogiate rakendamine võib olla väga väärtuslik. Valdkonnad, millest võib kasu olla, on keemia, mis võib neid arvuteid kasutada keerukamate molekulaarsete mudelite või simulatsioonide väljatöötamiseks, mis võib omakorda viia uute ravimite leidmiseni.

Kuid lisaks on neid tehnoloogiaid võimalik kasutada ka teistes valdkondades, näiteks finantsteenuste valdkonnas. Uute toodete loomiseks, riski- või turbeanalüüside tegemiseks saate arvutitega manipuleerida suurte andmekogumitega.

Sundar Pichai, Google'i tegevjuht, ettevõtte kvantarvuti kõrval (pressiteade / Google)

Veel üks samm

Teades, et see on veel üks samm kvantarvutuste universumi uurimisel, teeb Google need protsessorid kättesaadavaks kaastöötajatele ja akadeemilistele uurijatele, aga ka ettevõtetele, kes on huvitatud algoritmide väljatöötamisest ja rakenduste ehitamisest tänapäevaste mürarikaste keskmõõtmeliste kvantprotsessorite (NISQ) jaoks. ).

Samal ajal töötab ettevõte ka selle nimel, et jätkata investeeringuid seadmesse ja tehnoloogiasse, et täiustada kvantarvutit ja muuta see lähiaastatel stabiilsemaks.

"Kvantarvutamine annab meile võimaluse jõuda paljude praktiliste rakenduste juurde ja parandada maailma viisil, mida klassikaline arvuti üksi ei lubaks, " ütleb Google'i tegevjuht Sundar Pichai. "Kuid see võimaldab meil ka universumit sügavamalt mõista."

5 uudishimu Google'i kvantarvuti mõistmiseks TecMundo kaudu