IBM: Квантовые компьютеры могут стать практически полезными раньше, чем ожидалось

IBM: Квантовые компьютеры могут стать практически полезными раньше, чем ожидалось

Совместная работа инженеров IBM и ученых из Беркли показала, что квантовые компьютеры могут достичь практической ценности гораздо быстрее, чем предполагалось ранее. Это открытие вызывает озабоченность в сфере банковского дела. Разработка новых квантовых алгоритмов и оптимизация существующих может привести к наступлению эры надежных квантовых платформ, устойчивых к ошибкам.

О работе инженеров и ученых было опубликовано научное исследование в журнале Nature, которое даже попало на обложку. В нем IBM впервые продемонстрировала, что квантовые системы могут давать точные результаты на масштабе более 100 кубитов, превосходящие классические подходы. Это означает, что современные “шумные” квантовые компьютеры могут выполнять вычисления с высокой точностью без необходимости устранения ошибок.

Компания Google ранее провела серию исследований, в которых было показано, что для создания полностью безошибочного квантового компьютера необходимо поддерживать каждый логический кубит массивом из 1000 физических кубитов, которые будут исправлять ошибки в одном кубите и не участвовать в вычислениях. Таким образом, для практически значимого квантового компьютера с 1000 логическими кубитами потребуется платформа с миллионом физических кубитов. Это требует значительных ресурсов и сложной инфраструктуры.

Однако новое исследование IBM показало, что даже современные квантовые компьютеры могут исправлять ошибки алгоритмически без использования большого числа физических кубитов. В качестве тестовой платформы был использован 127-кубитовый процессор Eagle (в прошлом году был представлен 433-кубитовый процессор Osprey). Оба процессора основаны на сверхпроводящих кубитах. В ходе эксперимента была создана модель материала с магнитными свойствами, и на процессоре Eagle проводилось моделирование динамики спинов в этой модели. Результаты моделирования на квантовом компьютере были сравнены с результатами

По мере увеличения масштаба модели квантовый компьютер IBM продолжал давать точные результаты, даже когда классические методы достигали своих пределов. Это было достигнуто благодаря “передовым методам устранения ошибок”. Старший вице-президент и директор IBM Research Дарио Гил отметил, что это значимое достижение, демонстрирующее, что современные квантовые компьютеры являются научными инструментами, которые могут быть использованы для моделирования сложных проблем, недоступных для классических систем.

IBM стремится привлечь специалистов из различных областей к разработке квантовых алгоритмов. В следующем году компания планирует завершить развертывание второго поколения квантовых компьютеров на 433-кубитовых процессорах. Однако без разработки подходящих алгоритмов эти компьютеры будут бесполезными.

Моделирование физических систем на квантовых платформах с более 100 кубитами уже сегодня находит применение в различных областях, таких как материаловедение, фармацевтика, логистика и другие. Это открывает новые возможности в науке и технике. IBM доказала, что это возможно на практике.

Источник: 3dnews.ru

Science XXI