В Китае создан квантовый компьютер, который решил самую сложную задачу за 200 секунд
Китайские ученые разработали квантовый компьютер, который смог решить одну из самых сложных задач за 200 секунд. Даже самый мощный классический компьютер потратил бы на вычисление около 2,5 миллиарда лет. Явление, при котором квантовый компьютер оказывается гораздо мощнее обычного, принято называть квантовым преимуществом. Впервые о достижении квантового преимущества в 2019 году объявила компания Google, но их успех был подвержен критике. В рамках этой статьи предлагаю вам вкратце разобраться, что такое квантовый компьютер, какую именно задачу он смог решить и каким образом. И значит ли это, что в скором будущем наши домашние компьютеры станут в тысячи раз мощнее?
Изобретение квантового компьютера может изменить жизнь человечества
Что такое квантовый компьютер?
Если говорить коротко, в классических компьютерах для хранения информации используются биты. А в квантовых компьютерах для этого используются так называемые кубиты, которые вмещают в себя гораздо больше данных. Именно поэтому считается, что квантовые компьютеры потенциально гораздо мощнее, чем классические. Только вот на данный момент ученые не умеют управлять большим количеством кубитов и в квантовых компьютерах их насчитывается всего лишь несколько десятков. А вот в обычных компьютерах количество оперативной памяти составляет несколько гигабайт, то есть десятки миллиардов (!) битов.
На данный момент квантовые компьютеры выглядят примерно так
Что такое квантовое преимущество?
Квантовые компьютеры в будущем действительно могут заменить собой обычные, но на данный момент они далеки от совершенства. Однако, даже имея при себе всего лишь несколько кубитов, некоторые задачи они решают в тысячи раз быстрее даже самых мощных компьютеров. Такие достижения называются квантовым преимуществом и в 2019 году таким успехом поделилась компания Google. Разработанный ею квантовый компьютер Sycamore решила одну сложную задачу за 3 минуты. А для суперкомпьютера Summit для этого потребовалось бы более 10 000 лет. Но скептики отметили, что при правильной настройке компьютер Summit справился с задачей за несколько дней. Так что факт достижения квантового превосходства компанией Google до сих пор подвергается сомнению.
Квантовый компьютер Sycamore
Интересный факт: изначально упомянутый выше термин звучал как «квантовое превосходство». Но потом это словосочетание сочли неполиткорректным и заменили на «квантовое преимущество».
Китайский квантовый компьютер
В 2020 году достигнуть квантового превосходства попытались китайские ученые. Для этого они разработали компьютер, предназначенный для решения задачи по сэмплированию бозонов. Если говорить очень коротко, то системе нужно было рассчитать прохождение частиц света (фотонов) через оптический прибор. Эта задача была сформулирована несколько лет назад, но математическую формулу для ее решения создать попросту невозможно. По словам авторов научной работы, суперкомпьютеру TaihuLight для решения этой задачи потребовалось бы около 2,5 миллиардов лет. Но квантовый компьютер справился с задачей всего за 200 секунд.
Один из самых мощных компьютеров в мире — Sunway TaihuLight
Решение стало возможным благодаря одной хитрости. Так как в задаче речь идет о частицах света, вместо кубитов в компьютере использовались такие же фотоны. Таким образом ученые упростили задачу прямо «на уровне железа». Получается, что исследователям действительно удалось достичь квантового превосходства. Но и на это раз без критики не обошлось. Дело в том, что созданное для решение задачи устройство можно назвать компьютером лишь с большой натяжкой. В нем используются квантовые вычисления при помощи кубитов, но его нельзя программировать. То есть, на данный момент такой компьютер нельзя использовать для решения других задач. Но факт того, что квантовое преимущество достигнуто, уже есть.
Однако, с течением времени программируемая система на основе квантов все равно наверняка будет создана. Когда это случится, технологии станут развиваться с молниеносной скоростью. Например, человечество сможет быстро изобретать лекарства от опасных заболеваний и даже узнавать тайны Вселенной.
Комментарии 16
|
+1   |
|
-1 |
|
0
KoshkaHavroshka
11.12.2020 02:43
[Материал]
Ну да, физики дураки, ученые тоже. Выбросьте срочно устройство с которого пишете ересь, «оно несовершенно и является куском ерунды, у галактических неведомых упырей оно в разы круче и просветлённее» Бредятм №146
|
|
+1 |
|
+1
kvantic
11.12.2020 08:21
[Материал]
Ты хочешь от физиков?
Но тогда ее читать никто не станет, поскольку там будут сплошные формулы. Например: Квантовый алгоритм, используемый в квантовых компьютерах Алгоритм Гровера позволяет найти решение уравнения {\displaystyle f(x)=1,\ 0\leqslant x<N}{\displaystyle f(x)=1,\ 0\leqslant x<N} за время {\displaystyle O({\sqrt {N}})}O({\sqrt {N}}). Алгоритм Шора позволяет разложить натуральное число n на простые множители за полиномиальное от log n время. Алгоритм Залки — Визнера позволяет моделировать унитарную эволюцию квантовой системы {\displaystyle n}n частиц за почти линейное время с использованием {\displaystyle O(n)}O(n) кубитов. Алгоритм Дойча — Йожи позволяет «за одно вычисление» определить, является ли функция двоичной переменной f(n) постоянной (f1(n) = 0, f2(n) = 1 независимо от n) или «сбалансированной» (f3(0) = 0, f3(1) = 1; f4(0) = 1, f4(1) = 0). Алгоритм Саймона[en] решает проблему чёрного ящика экспоненциально быстрее, чем любой классический алгоритм, включая вероятностные алгоритмы.... В статье просто показали возможности квантовых вычислений и их преимущество... |
|
|
0
Maximum
11.12.2020 12:04
[Материал]
спасибо, я недавно смотрела)) физики как раз очнеь адекватно все преподносят. без сенсаций впроде - мы живем в виртуале, Будда прав. может. какой блониднке они и привирают, мужчины все таки)) но в целом их мысли практичные, реальные. Они часто признаются. что многих вещей по прежнему не понимают. чтобы навреняка утверждать, как это рабоатет. Физики это не лирики)) а статьи пишут лирики.
|
|
+4 |
|
|
+1 |
|
|
0 |
|
0 |
|
+1
Nebilung
10.12.2020 12:35
[Материал]
Новость ни о чем, в природе все вокруг нас является природными, аналоговыми процессорами.
Они с таким же успехам могли пропустить пучёк фотонов через исследуемую среду, которая является "аналоговым процессором" и посмотреть результат на выходе, всё решение происходит внутри среды, программировать результат возможно, в определенных пределах, например отсеивать фотоны определенной длины или еще по какому параметру, что к примеру делает оптический фильтр, перепрограммировать на лету нельзя, но это совсем не означает что кто-то что-то там решил. |
|
|
0 |
|
|
-1 |
|
|
0 |
| Какого роста был Иисус Христос? (0) |
| Докембрийская металлическая ваза из Дорчестера, штат Массачусетс (0) |
| Гороскоп на 26 апреля 2024 года для всех знаков зодиака: что ждет каждого из нас? (0) |
| Шотландия: гвоздь в песчанике девонского периода (0) |
| Ученые зафиксировали редчайший «четверной» мегавзрыв на Солнце (0) |
