Idzie nowe. Komputery kwantowe mocno zmienią nasze życie

Sycamore

Google faktycznie ma komputer kwantowy zdolny do obliczeń nieosiągalnych dla istniejących dzisiaj superkomputerów. To zmieni naszą cywilizację.

Google twierdzi, że osiągnęło tzw. supremacją kwantową, czyli zbudowało komputer kwantowy, który wykonał obliczenia nieosiągalne dla najpotężniejszego istniejącego obecnie superkomputera.

W artykule naukowym opublikowanym w prestiżowym i rzetelnym magazynie „Nature” firma opisała obliczenia, które przeprowadzono z wykorzystaniem jej w pełni programowalnego procesora kwantowego Sycamore. Nieistotne jakie one były, ważne jest to, że zajęły one maszynie kwantowej 200 sekund. Summit, czyli najpotężniejszy dzisiaj superkomputer zbudowany przez IBM o mocy 200 petaflopów (przeprowadza 200 biliardów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę), zdaniem Google, na wykonanie tych obliczeń potrzebowałby 10 tys. lat.

IBM kwestionuje te wyliczenia i twierdzi, że z jego symulacji wynika, Summit ten sam problem co kwantowy Sycamore rozwiązałby nie w 10 tys. lat ale w 2 i pół dnia. Jednak nawet jeżeli ma rację, to i tak supremacja kwantowa stała się faktem. Sycamore policzył coś w 200 sekund, co najpotężniejszemu na świecie superkomputerowy zajęłoby powiedzmy 60 godzin, czyli 216 tys. sekund. To naprawdę przełom.

Jak to działa dla laików?

Sycamore działa w oparciu o mechanikę kwantową, której prawa bardzo się różnią od tych, które znamy z naszego makroświata. W praktyce oznacza to, że w zwykłym komputerze dane zapisywane są w systemie binarnym, czyli w postaci jedynki lub zera. W komputerach kwantowych natomiast informacje przechowywane są w kubitach, które nie mają ustalonej skrajnej wartości 1 lub 0 – mogą być w dowolnym stanie pośrednim i to jeszcze nie wszystko – mogą mieć równocześnie przyporządkowane zero lub jedynkę…

Brzmi absurdalnie? Możliwe, ale z tego wynikają daleko idące konsekwencje. Komputery kwantowe mogą w tym samym czasie prowadzić kilka obliczeń dla tego samego problemu. Ponadto ich wyniki nie są stuprocentowo pewne, ale są podane z pewnym prawdopodobieństwem – możemy je podnosić do oczekiwanego poprzez powtarzanie obliczeń, albo dodatkowe obliczenia przeprowadzane przez zwykłe lub też kwantowe komputery.

Wszystko to brzmi co najmniej dziwne, ale spokojnie – nasz umysł często działa w sposób bardziej przypominający kwantowe obliczenia niż sztywne wyliczenia tradycyjnych komputerów. Kiedy ktoś nas np. spyta, ile to jest 237 razy 12567 to od razu wiemy, że dużo, choć nie znamy dokładnego wyniku. Podobnie kiedy przechodzimy przez drogę, to od razu wiemy, kiedy mniej więcej dojedzie do naszych pasów widoczny gdzieś dalej samochód, chociaż precyzyjnie nie wyliczyliśmy jego prędkości i aktualnej odległości od nas. Takich przykładów można podać dziesiątki i często stoją za nimi obliczenia przeprowadzone w naszym mózgu i podobne do kwantowych.

Komputery kwantowe zmienią świat

W rozwoju technologii kwantowej możliwe, że jesteśmy gdzieś na przełomie lat 40. i 50. ubiegłego wieku, kiedy pierwsze wielkie szafy komputerów zaczęły pojawiać się już nie tylko w tajnych ośrodkach wojskowych, ale również na uczelniach i w pierwszych dużych firmach. Za chwilę takie rozwiązania jak Sycamore oferowane w chmurze obliczeniowej, co zaczyna już robić tak na marginesie IBM, zaczną być częściej sprzedawane i chętniej kupowane.

Po co? Dokładnie po to samo, po co dzisiaj biznes inwestuje w rozwiązania IT. Komputery kwantowe pozwolą osiągnąć wiele celów dotąd nieosiągalnych lub osiągalnych po bardzo dużym nakładzie czasu i pracy.

Dzięki nim gwałtownie przyspieszą np. prace nad rozwojem nowych leków. Zyskać może również bardzo dużo inżynieria materiałowa a fizykom jądrowym w końcu być może uda się zbudować działające stabilne reaktory termojądrowe.

Logistycy w firmach będą też mogli szybciej i lepiej planować transport ładunków – nad tym problemem z wykorzystaniem kwantowych komputerów, pracuje np. Daimler – a bankowcy udzielać kredytów z mniejszym ryzykiem i stworzyć bardziej bezpieczną mobilną bankowość.

Dzięki komputerom kwantowym powstać mogą poza tym bardziej wydajne turbiny wiatrowe, lepsze baterie do smartfonów i samochodów oraz w dalszej kolejności bardziej samodzielne roboty.

To wszystko bardzo zmieni nasze życie. Na razie jednak jesteśmy na początku kwantowej przygody.

Foto: Google.

Czytaj więcej: Tak wygląda PrinCube – najmniejsza na świecie przenośna kolorowa drukarka.
Czytaj więcej: Francja dalej stawia na atom. Rząd prosi energetyków, by przygotowali budowę 6 reaktorów.

Podziel się artykułem

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

*