Google создала сверхмощный квантовый компьютер

Бизнес Электроника
мобильная версия
, Текст: Дмитрий Степанов
Google создал самую быструю в мире платформу для тестирования технологий квантовых вычислений и планирует в будущем с ее помощью обогнать традиционные суперкомпьютеры.

Самый производительный

Quantum AI lab, совместное предприятие NASA (Космическое агентство США), USRA (Университетская ассоциация космического исследования) и американского поискового гиганта Google, объявило о создании эмулятора 72-кубитного компьютера на базе собственного квантового процессора Bristlecone. По заявлению организации, Bristlecone в данный момент является самым производительным решением в сфере квантовых вычислений.

Bristlecone, выполненный в компактном форм-факторе, базируется на предыдущем 9-кубитном процессоре Google, продемонстрировавшем низкий уровень ошибок при чтении данных (1%), а также при работе однокубитных (0,1%) и двухкубитных (0,6%) квантовых вентилей (квантовых логических элементов), что является лучшим результатом компании. Новый процессор использует ту же схему управления, но при этом масштабирован до 72 кубитов, объединенных в многомерный массив.

«Сегодня на ежегодной встрече Американского физического общества в Лос-Анджелесе мы представили Bristlecone – наш новый квантовый процессор, – сказала Джулиан Келли (Julian Kelly), сотрудница Quantum AI Lab, в официальном исследовательском блоге Google. – Наша система, основанная на принципах сверхпроводимости и квантовых вентилей, должна стать тестовым полигоном для исследования частоты возникновения ошибок при квантовых вычислениях и масштабируемости нашей кубитной технологии, а также для решения задач квантовой симуляции, оптимизации и машинного обучения».

Квантовый процессор Bristlecone и схема кубитов (обозначенных как X), связанных с ближайшими «соседями»

Ключевой задачей для Google остается создание квантового процессора, способного на практике превзойти современные суперкомпьютеры. Добиться этого возможно, достигнув гармонии между набором технологий, начиная от программного обеспечения и управляющей электроники до самого процессора.

Квантовые компьютеры и их проблемы

Квантовые компьютеры в отличие от традиционных вычислительных устройств оперируют не битами, а кубитами, которые могут находится не только в состояниях «1» и «0», но и их суперпозиции. Благодаря этому квантовые компьютеры в теории позволяют демонстрировать значительно более высокую производительность.

Диаграмма показывает отношение между частотой возникновения ошибок и числом кубитов. Красная стрелка обозначает направление исследований Quantum AI Lab для создания полноценного квантового компьютера с функцией коррекции ошибок

Важной вехой для квантовых технологий считается достижение так называемого квантового превосходства (Quantum Supremacy) — способности производить вычисления быстрее классических систем. Основная проблема при этом — большое количество ошибок, нуждающихся в коррекции.

Конкуренты Bristlecone

Квантовые технологии считаются перспективными и вызывают интерес у крупнейших игроков рынка вычислительной техники. Так, в январе 2018 г. Intel представила свой 49-кубитный Tangle Lake, а ранее CNews сообщал о создании учеными из Мэрилендского университета в Колледж-Парке симулятора 53-кубитного квантового компьютера на иттербиевых ионах и первого в мире коммерческого квантового компьютера IBM Q, доступ к которому возможен через IBM Cloud. Проект развивался на базе облачной вычислительной платформы IBM Quantum Experience.