«Первый полет в космос» для сферы IT: что такое «квантовое превосходство», о котором объявил Google
Google сообщил о создании компьютера, способного за три минуты решить задачу, на которую обычной машине нужно более 10 000 лет. Это открытие важно не только для науки, но и для бизнеса
На этой неделе в научном журнале Nature появилась статья под скромным заголовком «Квантовое превосходство с помощью программируемого сверхпроводящего процессора». Речь идет о важной вехе развития как индустрии квантовых вычислений, так и, в частности, самой компании Google. В статье говорится о том, что квантовый компьютер впервые решил задачу значительно быстрее, чем классический компьютер.
Глава Google Сундар Пичаи сравнил достижение квантового превосходства с первым полетом в космос. «Это напоминает тот момент, когда первая ракета успешно преодолела гравитационное притяжение Земли и вышла в космос. Вот что это событие представляет собой для мира квантовых вычислений: момент, полный возможностей», — написал CEO компании в блоге.
Google удалось достичь подобных успехов с помощью нового 54-кубитного квантового процессора Sycamore, построенного на базе сверхпроводящих кубитов. Он использует принцип квантовой механики под названием «когерентная суперпозиция». Это означает следующее: если классический бит может находиться строго в одном из двух логических состояний (только 0 или только 1), то кубит может находиться одновременно в обоих состояниях. Комбинация из 54 кубитов, использованная в Sycamore, принимает одновременно 253, то есть около квадриллиона состояний. Именно это (в теории) позволяет квантовому компьютеру решать определенные виды задач быстрее, чем это делают классические компьютеры.
Проблема заключается в том, что поддержание состояния когерентности — это очень сложный процесс. Даже небольшие изменения внешней среды могут повлиять на него. Любые помехи ведут к проблемам при квантовых вычислениях. Именно поэтому Google, IBM и другие компании создали квантовые процессоры, которые работают с использованием сверхпроводников, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю, чтобы сохранить это хрупкое