Τον ισχυρότερο κβαντικό επεξεργαστή για επανάσταση στους PC παρουσίασε η Google

 

Η Google ανακοίνωσε ότι το εργαστήριο της ανάπτυξης τεχνολογίας κβαντικών υπολογιστών πέτυχε ένα σημαντικό ορόσημο. Πρόκειται για ένα νέο τσιπ κβαντικών υπολογιστών, το Willow που είναι ικανό να εκτελέσει μια επεξεργασία δεδομένων σε λιγότερο από πέντε λεπτά η οποία με τους σημερινούς ταχύτερους υπερυπολογιστές στον κόσμο θα χρειαζόταν 10 επτάκις εκατομμύρια χρόνια για να ολοκληρωθεί.

Ο αριθμός αυτός είναι το 1 ακολουθούμενο από 42 μηδενικά οπότε γίνονται εύκολα αντιληπτές οι απίστευτες δυνατότητες του τσιπ αν πράγματι επιβεβαιωθεί ότι λειτουργεί με αυτό τον τρόπο.

Αυτό είναι ένα μεγάλο άλμα από το 2019, όταν η Google ανακοίνωσε ότι ένας κβαντικός επεξεργαστής που είχε αναπτύξει στα εργαστήρια της μπορούσε να ολοκληρώσει μια μαθηματική εξίσωση σε τρία λεπτά όταν ένας υπερυπολογιστής χρειάζεται δέκα χιλιάδφες χρόνια για το πετύχει. Η IBM πάντως είχε αμφισβητήσει τότε τον ισχυρισμό της Google.

Μαζί με πιο ισχυρές επιδόσεις, οι ερευνητές βρήκαν επίσης έναν τρόπο να μειώσουν τα σφάλματα, κάτι που η Google αποκαλεί «μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στον κβαντικό υπολογισμό». Αντί για bit, που αντιπροσωπεύουν είτε το 1 είτε το 0, ο κβαντικός υπολογισμός χρησιμοποιεί qubits, μια μονάδα που μπορεί να υπάρχει σε πολλές καταστάσεις ταυτόχρονα, όπως 1, 0 και οτιδήποτε ενδιάμεσο. Όπως σημειώνεται από την Google, τα qubits είναι επιρρεπή σε σφάλματα επειδή «έχουν την τάση να ανταλλάσσουν γρήγορα πληροφορίες με το περιβάλλον τους». Ωστόσο, οι ερευνητές της Google ανακάλυψαν έναν τρόπο να μειώσουν τα σφάλματα εισάγοντας περισσότερα qubits σε ένα σύστημα και μπόρεσαν να τα διορθώσουν σε πραγματικό χρόνο. Ο επικεφαλής της Google Σουντάρ Πιτσάι έκανε και μια σχετική ανάρτηση για το νέο τσιπ.

Η δημιουργία κβαντικών υπολογιστών αποτελεί το ιερό δισκοπότηρο στον τομέα της πληροφορικής αφού αυτοί οι υπολογιστές αναμένεται φέρουν επανάσταση στον σύγχρονο κόσμο. Η χρήση των κβαντικών υπολογιστών πιστεύεται ότι θα φέρει αδιανόητη ώθηση σε κάθε τομέα της επιστήμης και της τεχνολογίας.

Τα qubits

Στους υπολογιστές, η μονάδα πληροφορίας είναι το bit, το οποίο λαμβάνει τιμές είτε «0» είτε «1» και οι πληροφορίες αποθηκεύονται ως συνδυασμοί των δύο αυτών ψηφίων. Στους κβαντικούς υπολογιστές, το αντίστοιχο του bit είναι το κβαντικό bit, ή qubit. Χάρη σε μια κβαντική ιδιότητα που ονομάζεται υπέρθεση, το qubit μπορεί να λαμβάνει τιμές «0» ή «1» ή και τα δύο μαζί. Αυτή η ιδιότητα έχει ως αποτέλεσμα να αυξάνεται με γεωμετρική πρόοδο η μνήμη και η ταχύτητα των κβαντικών υπολογιστών. Όγκος δεδομένων που με τους σημερινούς υπολογιστές, ακόμη και τους πιο ισχυρούς, απαιτείται χρονικό διάστημα πολλών ετών για να γίνει η επεξεργασία τους με τους κβαντικούς υπολογιστές η επεξεργασία θα γίνεται πριν προλάβει ο ερευνητής που πάτησε το enter να πιει μια γουλιά από τον καφέ του. Αυτή η δυαδικότητα καθιστά τους κβαντικούς υπολογιστές πανίσχυρους μα και εύθραυστους, καθώς κινδυνεύουν να καταρρεύσουν χωρίς προειδοποίηση, καθιστώντας ιδιαίτερα σημαντική μια διαδικασία ονόματι error correction, διόρθωση λάθους.

Οι υπάρχουσες κβαντικές διατάξεις είναι επιρρεπείς στη δημιουργία υψηλού θορύβου και συνεχών λαθών που τις καθιστά τελικά μη αξιόπιστες και αξιοποιήσιμες.

Naftemporiki.gr