IBM ogłasza kolejny przełom w komputerach kwantowych. Wchodzimy w erę użyteczności

Naukowcy z IBM uważają, że dokonali przełomu, zapoczątkowując nową erę obliczeń kwantowych, znaną jako „era użyteczności”.

Komputery kwantowe to przyszłość

Komputery kwantowe są niezwykle potężne, ale na chwilę obecną mają spore problemy w dostarczaniu użytkownikom powtarzalnych wyników, jednak według naukowców z IBM może się to wkrótce zmienić.

Warto zacząć od tego, że podstawy obliczeń kwantowych opierają się na dwóch zjawiskach lub zasadach mechaniki kwantowej, superpozycji i splątaniu. Superpozycja to zasada, zgodnie z którą cząstka, w tym przypadku kubit lub bit informacji kwantowej, może znajdować się w dwóch różnych stanach dokładnie w tym samym czasie. Splątanie to zasada, zgodnie z którą dwie cząstki mogą znajdować się dokładnie w tym samym miejscu w tym samym czasie, pomimo postrzeganej odległości między nimi.

Naukowcy z IBM uważają, że dokonali przełomu, zapoczątkowując nową erę obliczeń kwantowych, znaną jako „era użyteczności”.

Problemy komputerów kwantowych

Różnica między klasycznymi komputerami a komputerami kwantowymi polega na tym, że klasyczne obliczenia używają binarnego kodu, w którym wyróżnia się dwa stany: 1 albo 0. Kubity mogą jednocześnie przyjmować wartości 1 i 0, co umożliwia znacznie szybsze wykonywanie obliczeń, ponieważ można wykonać wiele obliczeń jednocześnie, w porównaniu z klasycznym komputerem, który wykonuje każde obliczenie indywidualnie. Niestety, jednym z głównych problemów obliczeń kwantowych jest słaba powtarzalność wyników.

„Poziom zgodności między obliczeniami kwantowymi i klasycznymi w przypadku tak dużych problemów był dla mnie osobiście dość zaskakujący” - powiedział współautor badania Andrew Eddins, fizyk z IBM Quantum. Niepewność co do stanu cząstek powoduje to, co naukowcy nazywają „szumem kwantowym” i jest główną przeszkodą, na jaką napotykają naukowcy, aby móc skutecznie sterować komputerem kwantowym.

Google twierdziło w 2019 roku, że osiągnęło „supremację kwantową”, wykonując obliczenia w 3 minuty i 20 sekund, których ukończenie superkomputerowi zajęłoby około 10 000 lat. Eksperyment Google, choć imponujący, był jednak krytykowany, ponieważ nie miał zastosowania w świecie rzeczywistym.

IBM ogłosił nowy przełom

Teraz IBM ogłosił nowy przełom, który może faktycznie znaleźć zastosowanie w świecie rzeczywistym, ponieważ firma twierdzi, że opracowała proces zmniejszania liczby błędów w obliczeniach kwantowych, co może oznaczać, że naukowcy są w stanie zmusić komputery kwantowe do konsekwentnego wytwarzania tego samego wyniku.

„W końcu poprosiliśmy oba komputery o wykonanie obliczeń wykraczających poza to, co można dokładnie obliczyć i otrzymaliśmy odpowiedź, co do której byliśmy bardziej pewni, że jest poprawna” — pisze IBM. Firma wyjaśnia w powyższym filmie, że dzięki opracowaniu mechanizmów ograniczania błędów będzie mogła połączyć obliczenia kwantowe i tradycyjne obliczenia, starając się zapewnić rzeczywistą wartość. 

Naukowcy wciąż robią wszystko, co w ich mocy, aby obejść losowość świata kwantowego, a firmy takie jak IBM i Google niewątpliwie znajdują się w czołówce rozwoju kwantowego. Nie jest jasne, jak długo będziemy musieli czekać, aż komputery kwantowe trafią pod strzechy, ale ogromna przeszkoda zostanie pokonana, gdy naukowcy będą w stanie wiarygodnie przewidzieć stan kubitów.