Google створила квантовий чіп Willow. Обчислення займають 5 хвилин замість 10 септильйонів років

Лабораторія квантових обчислень Google зробила значний крок уперед, представивши чіп Willow, здатний вирішувати найскладніші обчислювальні завдання за рекордні 5 хвилин. За даними Google, для виконання аналогічного завдання одному з найпотужніших суперкомп’ютерів світу знадобилося б 10 септильйонів років, що суттєво перевищує вік Всесвіту.

Прорив у продуктивності

Willow став значним покращенням у порівнянні з попереднім квантовим процесором Google, який у 2019 році показав перевагу над класичними комп’ютерами. Тоді Google заявила, що її чіп впорався з обчисленням за 3 хвилини, тоді як суперкомп’ютеру знадобилося б 10 000 років. Однак ця заява викликала суперечки, зокрема, з боку IBM.

Вирішення проблеми помилок

Однією з головних проблем квантових обчислень залишаються помилки, викликані взаємодією кубітів із довкіллям. Кубити, на відміну класичних бітів, можуть бути у кількох станах одночасно, що робить їх вкрай чутливими до зовнішнім впливам. Google вирішила цю проблему, додавши більше кубітів у систему та впровадивши методи виправлення помилок у реальному часі.

Хартмут Невен, засновник Google Quantum AI, зазначив, що команда досягла «нижче за поріг» — рівня, при якому помилки зменшуються зі збільшенням кількості кубитів. Цей прорив має ключове значення для прогресу в галузі виправлення квантових помилок, концепція якого була запропонована Пітером Шором у 1995 році.

Технічні характеристики

Чіп Willow має 105 кубітів і має «найкращу продуктивність у своєму класі». Конкуренти Google, такі як Microsoft, Amazon і IBM також активно розвивають свої квантові системи, проте Willow вже демонструє значну перевагу.

Наступна мета Google – провести перше “корисне, некласичне” обчислення, яке неможливо виконати на традиційних комп’ютерах і яке матиме реальне практичне застосування. У перспективі квантові технології можуть змінити підхід до збору даних для ІІ, прискорити розробку нових ліків, покращити технології створення батарей для електромобілів та просунути дослідження в галузі термоядерної енергії. Квантова революція обіцяє стати каталізатором інновацій у різних сферах науки і технологій.