Алгоритъм изпълни задача извън възможностите на класическите компютри, въпреки че експертите казват, че реалното приложение все още е на години разстояние.

Google заяви пробив в квантовите изчисления след разработването на алгоритъм, който изпълни задача извън възможностите на конвенционалните компютри.

Историческо постижение

Алгоритъмът, набор от инструкции, ръководещи работата на квантов компютър, успя да изчисли структурата на молекула – което отваря пътя за важни открития в области като медицината и материалознанието.

Google призна обаче, че реалното използване на квантовите компютри остава на години разстояние.

„Това е първият път в историята, когато квантов компютър успешно изпълнява проверим алгоритъм, който надминава способността на суперкомпютрите,“ заяви Google в публикация в блога си. „Това повтаряемо изчисление отвъд класическите възможности е основата за мащабируема верификация, приближавайки квантовите компютри до превръщането им в инструменти за практически приложения.“

Мишел Дьоворе, главен учен в подразделението за квантов изкуствен интелект на Google, който спечели Нобелова награда за физика този месец, каза, че обявлението е още един етапен момент в неговата област. „Това отбелязва нова стъпка към пълномащабни квантови изчисления,“ каза той.

Впечатляваща скорост

Пробивът с алгоритъма, позволяващ на квантов компютър да работи 13 000 пъти по-бързо от класически компютър, беше подробно описан в рецензирана статия, публикувана в Nature в сряда.

Резултатите за две молекули бяха проверени с ядрено-магнитен резонанс (ЯМР) – същата технология зад МРТ скенерите – и разкриха информация, обикновено не разкривана от ЯМР.

Експертни оценки и предпазливост

Уинфред Хенсинджър, професор по квантови технологии в Университета на Съсекс, каза, че Google е демонстрирал „квантово предимство“ – което означава, че изследователите му са изпълнили задача, използвайки квантов компютър, която не може да бъде постигната с класически компютър.

Един експерт предупреди обаче, че постижението на Google, макар и впечатляващо, се фокусира върху тесен научен проблем без значително въздействие в реалния свят.

Напълно толерантните към грешки квантови компютри, способни да реализират някои от задачите, които най-много вълнуват научната общност, все още са доста далеч, тъй като биха изискали машини, способни да поддържат стотици хиляди квантови бита – терминът за единица информация в квантов компютър.

„Важно е да се разбере, че задачата, която Google е постигнал, не е толкова революционна, колкото някои от приложенията, които ще променят света и които се очакват за квантовите компютри,“ каза Хенсинджър. „Въпреки това това е още едно убедително доказателство, че квантовите компютри постепенно стават все по-мощни.“

Предизвикателства пред технологията

Наистина мощните квантови компютри, които могат да се справят с редица предизвикателства, изискват милиони кубити – нещо, с което текущият квантов хардуер не може да се справи, защото кубитите са толкова нестабилни.

„Някои от най-интересните квантови компютри, които се обсъждат, ще изискват милиони или дори милиарди кубити,“ каза Хенсинджър. „Това е по-трудно да се постигне с типа хардуер, използван от авторите на статията на Google, тъй като техният хардуер изисква охлаждане до изключително ниски температури.“

Перспективи за бъдещето

Хартмут Невен, вицепрезидент по инженерство в Google, каза, че реалното използване на квантовите компютри може да е на пет години разстояние въпреки пробива с алгоритъма, който американската технологична компания е нарекла „квантови ехота“.

„С квантовите ехота продължаваме да сме оптимисти, че в рамките на пет години ще видим реални приложения, които са възможни само на квантови компютри,“ каза той.

Google, водещ играч в изкуствения интелект, също твърди, че квантовите компютри ще могат да създават уникални данни, които могат да бъдат въведени в AI модели и да ги направят по-мощни в резултат.

Как работят квантовите компютри

Класическите компютри кодират информацията си в битове – представени като 0 или 1 – които се предават като електрически импулс. Текстово съобщение, имейл или дори Netflix филм, стрийман на смартфон, е низ от тези битове.

В квантовите компютри обаче информацията се съдържа в кубити. Тези кубити, вградени в чип със скромни размери, са частици като електрони или фотони, които могат да бъдат в няколко състояния едновременно – свойство на квантовата физика, известно като суперпозиция.

Това означава, че кубитите могат да кодират различни комбинации от 1 и 0 едновременно и да изчисляват през огромен брой различни резултати, което не е възможно с класическите компютри. Те обаче трябва да се поддържат в строго контролирана среда, например такава без електромагнитни смущения, иначе могат лесно да бъдат нарушени.

Предупреждения за киберсигурността

Прогресът, постигнат от компании като Google, доведе до предупреждения от експерти по киберсигурност, че има способността да разбие високо ниво на криптиране, което подтиква призиви към правителствата и компаниите да приемат криптография, устойчива на квантови атаки.