IBM готовит к выпуску первый в мире коммерческий квантовый компьютер

Интеграция Внедрения Техника
мобильная версия
, Текст: Валерия Шмырова

IBM намерена создать коммерческий квантовый компьютер IBM Q, с которым можно будет работать в облаке. Для этого компания разработала API, через который разработчики могут строить интерфейсы между ее 5-кубитным квантовым устройством и обычными компьютерами. Также был создан симулятор, который позволяет моделировать конфигурации до 20 кубит.


Проект IBM Q

Компания IBM запустила проект по созданию первого в мире коммерческого квантового компьютера IBM Q. Компьютер буде облачным – доступ к нему будет возможен через IBM Cloud. Инициатива развивается на базе облачной вычислительной платформы IBM Quantum Experience, запущенной в мае 2016 г. в городе Йорктаун Хайтс в США.

Для начала IBM продемонстрировала новый интерфейс прикладного программирования (API) для IBM Quantum Experience, который должен помочь в создании коммерческого квантового компьютера. Этот API позволит разработчикам создавать интерфейсы между облачным 5-кубитным квантовым компьютером IBM Quantum Experience и обычными компьютерами.

Также IBM представила новую версию программы-симулятора для IBM Quantum Experience, которая дает возможность моделировать конфигурации до 20 кубитов. Компания продолжает разработку полноценного комплекта средств разработки ПО (SDK) для IBM Quantum Experience. SDK будет представлен в первом полугодии 2017 г., он позволит разрабатывать простые квантовые приложения и другие продукты.

IBM Quantum Experience сделает квантовый процессор IBM доступным для любого пользователя через IBM Cloud. Пользователи получат возможность запускать алгоритмы, проводить исследования, работать с отдельными квантовыми битами, знакомиться с учебными материалами и примерами моделирования в сфере квантовых вычислений. Сама IBM Quantum Experience предназначена для экспериментов, с момента ее запуска она привлекла порядка 40 тыс. пользователей.

Облачный IBM Q станет первым коммерчески доступным квантовым компьютером в мире

Рост квантового объема

Самый важный показатель проекта – так называемый квантовый объем (Quantum Volume), отражающий мощность компьютера. Показатель описывает количество и связность кубитов, а также качество и параллелизм квантовых вычислений.

Для увеличения Quantum Volume компания намерена в следующие 5 лет создать 50-кубитную квантовую систему IBM Q. Ее возможности должны оставить позади современные классические системы. В этот же период IBM собирается работать с другими представителями индустрии над созданием приложений, которые используют квантовое ускорение.

Сфера применения квантовых вычислений

IBM отмечает, что современные ПК достаточно успешно работают с большими массивами данных, находя в них алгоритмы и отдельные сведения. Но там, где закономерность не прослеживается из-за недостатка информации, или, наоборот, из-за слишком большого ее объема, традиционные компьютеры не могут помочь. Однако с этими задачами могут справиться квантовые вычислительные системы, превосходство которых над традиционными было неоднократно доказано.

Например, компания собирается применить квантовый компьютер для решения проблем моделирования в области химии, поскольку традиционная техника не может, например, смоделировать квантовые состояния даже простой молекулы из-за их большого количества. У IBM уже есть методики, позволяющие исследовать симуляцию химических задач с помощью квантовых процессоров. В настоящий момент продолжается работа над экспериментальными демонстрациями молекул. В перспективе компания планирует заняться моделированием сложных молекул и высокоточным предсказанием химических свойств.

Квантовые приложения в дальнейшем могут быть использованы для создания новых медикаментов, поскольку с их помощью можно моделировать сложные молекулярные и химические реакции. Также они найдут применение в глобальной логистике, где помогут в построении каналов поставок в наиболее загруженные периоды – например, в праздничный сезон. В сфере инвестиций квантовые инструменты применимы для моделирования финансовых данных и ликвидации факторов риска в процессе инвестиций. Кроме того, они дадут возможность осуществлять поиск по чересчур большим массивам данных с помощью усиленного искусственного интеллекта, что пригодится при поиске изображений или видео. Также квантовые алгоритмы смогут повысить безопасность облачных вычислений и конфиденциальной информации за счет законов квантовой физики.