Компания Google подтверждает достижение "квантового превосходства", но так ли это на самом деле?

Квантовый процессор Sycamore


Не так давно мы рассказывали нашим читателям о мелькнувшей на сайте НАСА статье, в которой представители компании Google объявили о достижении так называемого квантового превосходства, точки, в которой квантовый компьютер успешно справляется с решением задачи, которую принципиально невозможно решить на компьютерах традиционной архитектуры. Основой квантового компьютера Google является самый мощный на сегодняшний день процессор Sycamore, которому потребовалось 200 секунд (3 минуты и 20 секунд) на решение задачи, с которой бы Summit, самый мощный из современных суперкомпьютеров, справился бы более чем за 10 тысяч лет.

Процессор квантового компьютера Google


Процессор Sycamore содержит 54 квантовых бита, кубита. Но по некоторым причинам при решении задачи исследователи компании Google и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре использовали только 53 кубита. Эти кубиты были запутаны в сложное квантовое состояние суперпозиции, которое производит по определенным законам определенную двоичную последовательность, называемую битовой строкой. И квантовый компьютер оказался способен рассчитать вероятность получения каждого возможного варианта битовой строки, потратив на это 200 секунд, в течение которых было произведено около миллиона измерений состояния каждого кубита.

Квантовый компьютер Google стал способен справиться с этой задачей настолько быстро благодаря тому, что его кубиты дают возможность одновременного выполнения огромного количества параллельных операций. Классические компьютеры, с другой стороны, должны обсчитать последовательно каждую из квадриллионов возможных комбинаций состояний кубитов. На этот процесс, по оценкам группы компании Google, потребуется более 10 тысяч лет, которые трудно назвать приемлемым сроком для решения любой практической задачи. И это, по мнению компании Google, является весьма убедительной демонстрацией достижения квантового превосходства.

Квантовый компьютер Google


Однако, такой уровень убедительности доказательств совершенно не впечатлил одного из ближайших конкурентов Google в области квантовых технологий - компанию IBM. Представители IBM совершенно не подвергают сомнению факт, что показанный процессором Sycamore результат является огромным достижением. Но они утверждают, что решенная квантовых компьютером задача является вполне по силам классическим компьютерам, а объявленный Google срок в 10 тысяч лет может быть сокращен всего до 2.5 суток. И в таком случае утверждение о достижении квантового превосходства является далеким от истинного положения вещей.

"Мы утверждаем, что эта же самая задача, с учетом использования идеально оптимизированных математических моделей и алгоритмов, может быть выполнена на классической вычислительной системе за 2.5 дня" - пишут представители компании IBM. Стоит согласиться, что 200 секунд квантового процессора Sycamore - это намного лучше 60 часов времени работы суперкомпьютера Summit, но 60 часов непрерывных расчетов является далеко не пределом в мире современных суперкомпьютерных технологий, и это означает, что барьер квантового превосходства так и не был взят.

Процессор квантового компьютера Google #2


Камнем преткновения в данном противостоянии является предположение специалистов Google о том, что никакие из современных суперкомпьютеров не имеют объема оперативной памяти, в котором можно разместить сразу все комбинации двоичных строк для дальнейших расчетов. Поэтому классические компьютеры будут обрабатывать их последовательно, пачками, размеры которых соответствуют объему памяти компьютера. А на это потребуется около 12 019 лет.

Но специалисты IBM утверждают, что спасением в данном случае станет технология, старая, как мир информационных технологий - кэширование оперативной памяти на дисковое пространство, объемы которого обычно на порядки превосходят объемы оперативной памяти. Использования самых современных решений в области хранения, передачи и кэширования данных на дисках и станет палочкой-выручалочкой, которая позволит решить задачу за 2.5 суток.

Программирование квантового компьютера Google


"Эксперименты компании Google являются превосходнейшей демонстрацией продвижения квантовых технологий на базе сверхпроводящих кубитов" - пишут представители IBM, - "Но даже возможностей 54-кубитового процессора Sycamore сейчас еще мало для демонстрации реального квантового превосходства".

Однако нападки со стороны компании IBM не сильно беспокоят компанию Google. В статье, опубликованной в журнале New Scientist, которая стала официальным подтверждением достижения компании, Джон Мартинис (John Martinis) рекомендует специалистам IBM выполнить реальную проверку при помощи суперкомпьютера Summit. "Одна вещь - это выдвинуть гипотезу, пусть и несколько обоснованную. Но совершенно иное - сделать это все на реальном компьютере, как это сделали мы на своем" - пишет Мартинис.

Но, вне зависимости от того, было ли достигнуто реальное квантовое превосходство или нет, достижение компании Google можно считать самой знаменательной вехой в области квантовых вычислительных технологий за все время существования этой области.




Ключевые слова:
Google, Квантовый, Компьютер, Процессор, Sycamore, Превосходство, Решение, Задача, Суперкомпьютер, Summit, IBM, Время

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Компании Google впервые удалось продемонстрировать реальное квантовое прево ...
  • Bristlecone - новый 72-кубитовый квантовый процессор компании Google
  • Компания Google приступила к созданию 50-кубитного универсального квантовог ...
  • Компания Google пророчит появление полноценных квантовых компьютеров, спосо ...
  • Компания Google начинает разработку собственного процессора для сверхскорос ...




  • 26 октября 2019 18:12
    #1 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 341
    Собственно нет у Человечества жизненно необходимых задач, решение которых выходит за пределы вычислительных возможностей даже примитивного мозга. Назначение ИИ сводится к слежке за доступными сетями, ради других задач создавать инфроструктуру коммерчески бессмысленно. Однако самой перспективной задачей является прогнозирование будущего, но кварцевая архитектура по расчетам способна реконструировать развитие реальности максимум на 3 недели. Проблемма даже не в геометрическом росте энергопотребления и не в колоссальных тепловых потерях, а в Планковском фундаментальном пределе. Однако квантовых принципиальных ограничений нет. Значит можно будет ежедневно строить динамическую модель посекундной реальности не только Завтрашнего дня на планете, но и месяцев и даже лет. Не трудно найти спонсора, желающего знать действия своих противников хотя бы на час вперед, что сегодняшние Суперкомпьютеры позволяют сделать. А кто будет платить за годы вперед??? Многие готовы наоборот платить чтоб не знать и всего этого не случилось:)))
        
    27 октября 2019 21:37
    #2 Написал: gen_sec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 282
    дык, а еще у каво нибудь есть квантавый канпютар кроме гугла? )
        
    28 октября 2019 16:03
    #3 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 341
    Злые языки поговаривают шо китаезы в темных сырых подвалах мутят то шо гуглу и не снилось:)))
        
    29 октября 2019 05:29
    #4 Написал: gen_sec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 282
    Helltorn,
    а как думаешь, от полноценного квантового компа далеко до полноценного ИИ ?
        
    30 октября 2019 23:21
    #5 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 341
    Если подразумевать под понятием ИНТЕЛЛЕКТ понятие "хитрить", то ИИ технологически на это никогда способен не будет:))). Однако в плане проектирования реальности он уже опережает возможности Человеческого мозга. Квантовая технология просто даст ему квантовое превосходство т.е минимум на 6 порядков (в миллион раз). Учитывая что уже сегодня планшеты зачастую умней своих хозяев, можешь представить чем это обернется:)))
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.