Google создала квантовый чип Willow. Вычисления занимают 5 минут вместо 10 септильонов лет

Лаборатория квантовых вычислений Google сделала значительный шаг вперед, представив чип Willow, который способен решать сложнейшие вычислительные задачи за рекордные 5 минут. По данным Google, для выполнения аналогичной задачи одному из самых мощных суперкомпьютеров мира понадобилось бы 10 септильонов лет, что существенно превышает возраст Вселенной.

Прорыв в производительности

Willow стал значительным улучшением по сравнению с предыдущим квантовым процессором Google, который в 2019 году показал превосходство над классическими компьютерами. Тогда Google заявила, что её чип справился с вычислением за 3 минуты, в то время как суперкомпьютеру потребовались бы 10 000 лет. Однако это заявление вызвало споры, в частности со стороны IBM.

Решение проблемы ошибок

Одной из главных проблем квантовых вычислений остаются ошибки, вызванные взаимодействием кубитов с внешней средой. Кубиты, в отличие от классических битов, могут находиться в нескольких состояниях одновременно, что делает их крайне чувствительными к внешним воздействиям. Google решила эту проблему, добавив больше кубитов в систему и внедрив методы исправления ошибок в реальном времени.

Хартмут Невен, основатель Google Quantum AI, отметил, что команда достигла «ниже порога» — уровня, при котором ошибки уменьшаются с увеличением количества кубитов. Этот прорыв имеет ключевое значение для прогресса в области исправления квантовых ошибок, концепция которого была предложена Питером Шором в 1995 году.

Технические характеристики

Чип Willow имеет 105 кубитов и обладает «лучшей производительностью в своём классе». Конкуренты Google, такие как Microsoft, Amazon и IBM, также активно развивают свои квантовые системы, однако Willow уже демонстрирует значительное преимущество.

Следующая цель Google — провести первое «полезное, неклассическое» вычисление, которое невозможно выполнить на традиционных компьютерах и которое будет иметь реальное практическое применение. В перспективе квантовые технологии могут изменить подход к сбору данных для ИИ, ускорить разработку новых лекарств, улучшить технологии создания батарей для электромобилей и продвинуть исследования в области термоядерной энергии. Квантовая революция обещает стать катализатором инноваций в самых разных сферах науки и технологий.