Первый в мире квантовый компьютер?
Компания-производитель квантовых компьютеров D-Wave все время была под пристальным наблюдением. Хотя она называет свою ЭВМ квантовым компьютером, многие скептики сомневаются, используется ли квантовая физика в данной машине, или она симулирует эти процессы, используя классическую механику. Группа исследователей решила проверить компанию D-Wave. И что оказалось в результате? Они заключили, что D-Wave в действительности является квантовым компьютером. Ну что ж.
Google вместе с NASA верят, что квантовые компьютеры – это ценный инструмент для анализа большого объема данных, а также они являются ключом к созданию реального искусственного интеллекта. Но квантовые компьютеры намного более сложные, чем обычные. Например, ПК или ноутбук используют бинарные величины в вычислениях, т.е. бит равен нулю или единице. А квантовые компьютеры вычисляют при помощи кубитов, которые могут иметь значение, равное нулю, единице или одновременно обоим. Они вычисляют вероятность, выполняя много вычислений одновременно. Поэтому квантовые компьютеры работают намного быстрее, чем стандартные, и решают исключительно трудные задачи, которые могут оказаться не под силу обычным компьютерам.
Настоящая магия происходит при квантовой запутанности. Данное явление означает, что группы информации взаимодействуют друг с другом таким образом, что создается квантовое состояние. В квантовом компьютере это происходит, когда два кубита перестают быть отдельными частицами и становятся взаимозависимыми (такое состояние называется суперпозиция). Если есть два кубита, и состояние одного из них изменяется, то состояние другого также должно измениться, дополняя первый. Если измерить один кубит, то можно предугадать, что представляет из себя второй. Это позволяет квантовому компьютеру исследовать все возможные результаты вычислений и выбрать наиболее вероятный. Он выполняет сценарии несколько раз и выдает наиболее вероятное решение. Особенность данной технологии заключается в том, что квантовый компьютер выполняет все это одновременно, а не последовательно.
Скептики спорили о том, является ли D-Wave настоящим квантовым компьютером или же это всего лишь имитация. Они не верили в то, что запутанность происходит внутри машины, или в то, что квантовое состояние можно достичь в принципе. Однако исследователи недавно изучили один из кубитов, используя его для измерений других, находящихся вокруг кубитов. Оказалось, что поведение кубитов было таким, какое может быть только после запутанности.
Это не означает, что D-Wave – это образец квантового компьютера. На самом деле, D-Wave не прошел тест на оценку производительности. Также внутри машины не возникает достаточно запутанного состояния, чтобы она работала так быстро, как мы того ожидаем: компьютер D-Wave состоит из 512 кубитов, но только около 100 из них действительно используются. Возможно, через какое-то время, бóльшая машина с кубитами, работающими более эффективно, станет тем квантовым компьютером, о которых мы мечтаем.
По материалам Dvice.
Анастасия Полянская nauka21vek.ru