Они представили квантовый суперкомпьютер, «в 20 000 раз более мощный», чем существующие: для чего он используется

В сфере технологий конкуренция между компаниями и странами за то, чтобы первыми продемонстрировать основные достижения, которые меняют мир, — это настоящая гонка. И гонка квантовых вычислений — самая быстрорастущая и самая удивительная в наши дни.

Менее чем через три месяца после запуска китайского суперкомпьютера Zuchongzhi 3.0 компания IBM представила свой Quantum Starling — «первый в мире крупномасштабный отказоустойчивый квантовый суперкомпьютер», согласно заявлению компании из Армонка, штат Нью-Йорк.

С помощью этой мощной машины будущего они планируют выполнять в 20 000 раз больше операций, чем нынешние квантовые компьютеры .

По словам производителя, китайская машина имеет 105 кубитов и способна выполнять вычисления, на выполнение которых нынешним американским аналогам потребовалось бы около 6 миллиардов лет.

Американская компания взломала код, как масштабировать квантовую коррекцию ошибок. IBM Starling сможет выполнять 100 миллионов квантовых операций с использованием 200 логических кубитов . Он будет основан на революционном коде коррекции ошибок (известном как код LDPC), который недавно был опубликован на обложке журнала Nature.

Как и в классических вычислениях, квантовым компьютерам требуется исправление ошибок для решения действительно полезных задач.

В течение десятилетий основным методом считался другой код исправления ошибок, обычно известный как поверхностный код . Однако этот код проблематичен и вряд ли сможет масштабироваться до размеров, необходимых для достижения отказоустойчивости.

Новый код «решает проблему масштабируемости в квантовых вычислениях. Он был разработан для сокращения накладных расходов, необходимых для исправления ошибок, на 90% и является первым надежным путем к созданию столь мощной квантовой системы», — пояснили в компании.

Новая система IBM будет размещена в новом квантовом центре обработки данных IBM в Нью-Йорке и станет доступна пользователям в 2029 году.

Внедрив масштабируемую коррекцию ошибок для достижения отказоустойчивости, которую иногда называют «святым Граалем квантовых вычислений», Старлинг откроет обширную новую математическую территорию.

Он сможет запускать алгоритмы, которые могут значительно ускорить время и повысить эффективность затрат в различных отраслях, включая разработку лекарств, открытие материалов, химию, логистику и финансовую оптимизацию, а также другие области.

«Больше нет никаких сомнений относительно того, как и когда мы достигнем отказоустойчивости. В течение следующих четырех лет наша команда возьмется за амбициозную задачу по созданию архитектуры, которую мы проектируем сегодня», — обещает IBM.

Они добавили: «В течение следующих четырех лет мы запустим все более крупные и более взаимосвязанные квантовые процессоры , каждый из которых будет соответствовать определенным критериям, установленным в исследовании IBM о том, как масштабировать отказоустойчивость. Вместе эти достижения объединятся, чтобы сформировать Starling».

IBM работала с более чем 600 000 пользователей и почти 300 организациями, чтобы понять, как сделать квантовые вычисления полезными для всего мира.

Конкуренция между Китаем и США в квантовой области усилилась за последнее десятилетие. В 2019 году Google ошеломила мир, представив Sycamore , первый процессор, достигший квантового превосходства, решив за 200 секунд задачу , на решение которой классический суперкомпьютер, по оценкам, потратил бы 10 000 лет.

Однако с внедрением Zuchongzhi 3.0 Китай продемонстрировал беспрецедентные результаты, превзойдя предыдущие рубежи и вернув себе лидерство в среде, где у крупных корпораций есть все ресурсы, чтобы опередить своих конкурентов.

На протяжении десятилетий классические вычисления, основанные на транзисторах и битах, были основой технологического развития. Однако, поскольку решаемые проблемы становились все более сложными, появилось новое обещание: квантовые вычисления, технология, способная выполнять вычисления за считанные секунды, на что нынешним суперкомпьютерам потребовались бы тысячи лет.

В отличие от традиционных компьютеров, которые обрабатывают информацию в битах (значения 0 или 1), квантовые компьютеры работают с кубитами , единицами, которые могут находиться в нескольких состояниях одновременно благодаря принципам суперпозиции и запутанности, присущим квантовой механике. Это позволяет им исследовать множество решений одновременно и решать задачи огромной сложности.