Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Kvantespring inden for databehandling, da Google hævder overherredømme (opdatering)

Googles quantum supreme kryostat med Sycamore inde Photo Credit: Eric Lucero/Google, Inc.

Forskere hævdede onsdag at have opnået en næsten mytisk databehandlingstilstand, hvor en ny generation af maskiner klart overgår verdens hurtigste supercomputer, kendt som "kvanteoverherredømme".

Et team af eksperter, der arbejder på Googles Sycamore-maskine, sagde, at deres kvantesystem havde udført en beregning på 200 sekunder, som ville have taget en klassisk computer 10, 000 år at fuldføre.

Et rivaliserende team hos IBM har allerede udtrykt skepsis over for deres påstand.

Men hvis verificeret og udnyttet, Google-enheden kunne få selv verdens mest kraftfulde supercomputere – i stand til at udføre tusindvis af billioner af beregninger i sekundet – til at ligne en flip-telefon fra begyndelsen af ​​2000'erne.

Almindelige computere, selv de hurtigste, fungerer på binær måde:de udfører opgaver ved hjælp af små fragmenter af data kendt som bits, der kun er enten 1 eller 0.

Men fragmenter af data på en kvantecomputer, kendt som qubits, kan være både 1 og 0 på samme tid.

Denne ejendom, kendt som superposition, betyder en kvantecomputer, består af flere qubits, kan knuse et enormt antal potentielle udfald samtidigt.

Computeren udnytter nogle af de mest forbløffende aspekter af kvantemekanikken, herunder et fænomen kendt som "entanglement" - hvor to medlemmer af et par bits kan eksistere i en enkelt tilstand, selvom det er langt fra hinanden.

Tilføjelse af ekstra qubits fører derfor til et eksponentielt boost i processorkraft.

I en undersøgelse offentliggjort i Natur , det internationale team designede Sycamore kvanteprocessoren, består af 54 qubits forbundet i et gittermønster.

De brugte maskinen til at udføre en opgave relateret til generering af tilfældige tal, identificere mønstre midt i tilsyneladende tilfældige spoler af figurer.

Sycamore, kun et par millimeter på tværs, løste opgaven inden for 200 sekunder, en proces, der på en almindelig maskine ville tage 10, 000 år - flere hundrede millioner gange hurtigere, med andre ord.

Googles administrerende direktør Sundar Pichai hyldede resultatet som en havændring inden for databehandling.

"For dem af os, der arbejder inden for videnskab og teknologi, det er 'hej verden'-øjeblikket, vi har ventet på - den mest betydningsfulde milepæl til dato i bestræbelserne på at gøre kvantecomputere til virkelighed, " skrev han i et blogindlæg.

John Martinis, fra Google AI og en undersøgelsesforfatter, fortalte journalister, at hans kolleger var "spændte på, at vi kan begynde at tale" om deres opdagelse.

"Fysikken havde ret... Fysikere troede, at dette ville virke, de havde tiltro til kvantefysik... og teknologivirksomheder vil nu se, at denne teknologi er meget tættere på, end de troede, " han sagde.

Ikke så hurtigt?

Kollega Sergio Boixo beskrev opdagelsen som "mind-blowing".

Jagten på kvanteherredømme er stadig langt fra slut, imidlertid. Forfatterne anerkender selv behovet for bedre hardware og mere sofistikerede overvågningsteknikker for virkelig at kunne udnytte kvantekraften.

Nogle umiddelbare anvendelser af kvanteberegning kan være i krypteringssoftware og AI, men dens beregninger kan i sidste ende føre til mere effektive solpaneler, lægemiddeldesign og endnu smartere og bedre økonomiske transaktioner.

Onsdagens meddelelse var ikke uden kontroverser.

Efter et lækket udkast til Google-labens papir dukkede op online i sidste måned, chipproducent IBM, som kører sit eget kvanteberegningsprogram, sagde, at prale af Sycamore-computerens bedrifter var overdrevet.

I stedet for 10, 000 år for en almindelig supercomputer at matche Sycamores ydeevne, IBM-forskere hævdede, at det ville være mere som to og en halv dag ved at bruge de mest sofistikerede traditionelle processorer.

"Fordi den oprindelige betydning af udtrykket 'kvanteoverherredømme'... var at beskrive det punkt, hvor kvantecomputere kan gøre ting, som klassiske computere ikke kan, denne grænse er ikke nået, " skrev de på deres blog.

© 2019 AFP

Varme artikler