Obliczenia w 3 minuty zamiast w 10 tysięcy lat. Komputer Google osiągnął kwantową supremację?25.09.2019

Niedawno na serwerze NASA pojawił się dokument, z którego wynika, jakoby należący do firmy Google komputer Sycamore osiągnął kwantową supremację. Krótko po tym informacja została usunięta. Sprawę opisali jednak dziennikarze „Financial Timesa”.

Idea kwantowej supremacji sięga lat 80. ubiegłego wieku, kiedy to naukowcy rozważali przyszłość i uwzględniali w niej potencjał komputerów kwantowych. Zasadniczą zaletą tego typu maszyn jest szybkość, z którą mogą one wykonać skomplikowane obliczenia. Robią to bowiem dużo szybciej niż przeciętne komputery i tam, gdzie niektóre obliczenia mogłyby trwać miesiące, czy nawet lata, kwantowy komputer poradzi sobie znacznie szybciej. Taka moc osiągalna jest dzięki kubitom – najmniejszym i niepodzielnym jednostkom informacji kwantowej, zawierającym w sobie znacznie więcej informacji niż zero-jedynkowy bit.

Jak szybki jest taki kwantowy komputer? Jak wynika z informacji Financial Timesa, zadaniem, które zespół badaczy przygotował dla Sycamore’a, było wygenerowanie losowego zestawu liczb w systemie dwójkowym i sprawdzenie, czy rzeczywiście ich rozkład jest przypadkowy. Urządzeniu zajęło to zaledwie 200 sekund, a jak obliczono – obecnemu najpotężniejszemu superkomputerowi, Summitowi, zajęłoby to prawdopodobnie około 10 tys. lat. 

– To niesamowite przyspieszenie w stosunku do wszystkich znanych klasycznych algorytmów zapewnia eksperymentalne urzeczywistnienie wyższości kwantowych komputerów na polu obliczeń i zwiastuje nadejście długo oczekiwanego paradygmatu na polu przetwarzania danych – można przeczytać we fragmencie dokumentu cytowanego przez „Financial Times”. 

Ani Google ani NASA nie odniosło się na razie do całego zajścia, choć wątpiący w całą sprawę IBM skomentował, że tego typu technologii brakuje odpowiedniego oprogramowania. Inną sprawą jest delikatność kubitów, bardzo podatnych na zmiany ciepła (komputery kwantowe muszą być trzymane w temperaturze bliskiej zeru absolutnemu). Z tych właśnie powodów użyteczność kwantowych komputerów widzi się nie w zastosowaniu powszechnym, ale raczej w zaawansownych procesach: maszynowym uczeniu się, chemii, matematyce, bankowości internetowej czy naukach materiałowych.