I en artikel, der blev offentliggjort af magasinet Nature onsdag den 23., afslørede Google-forskere, at de udviklede den første computer til at opnå kvanteoverlegenhed.

I praksis udførte Googles kvantechip, kaldet Sycamore, på 200 sekunder en beregning, som verdens mest avancerede klassiske supercomputer ville tage 10.000 år at gennemføre. Forskningsresultaterne blev detaljeret i Nature's 150. mindedrift og er åbent tilgængelige for det videnskabelige samfund.

Opnåelse af kvanteoverherredømme er resultatet af mange års arbejde fra Google-forskere og det videnskabelige samfund. I årevis har Google investeret i at udvikle kvantecomputering, fordi i de næste par år vil mange beregninger blive vanskeligere for klassiske computere at gøre.

Molekylær processimulering er en af ​​de typer af forskning, der vil drage fordel af fremskridt inden for kvanteberegning. Disse maskiner hjælper blandt andet med at udvikle bedre batterier til elbiler, mindre miljøvenlig gødning og nye lægemidler.

5 nysgerrigheder til at forstå Googles kvantecomputer:

1 - Hvad er kvanteberegning?

Det er den slags beregning, der anvender principperne i kvantemekanik - gren af ​​fysik, der studerer opførsel af molekyler, atomer, elektroner og andre subatomiske partikler - til datalogi for at behandle store mængder information, og som gør det muligt at udføre komplekse problemer og beregninger. blive løst hurtigt;

2 - Fra bits til qubits

Den første ting, man skal forstå, når man taler om kvanteberegning, er udtrykket ”qubit”. Ved klassisk databehandling gemmes eller behandles enhver information al form i form af bits, der kan repræsenteres med 0 eller 1.

Ved kvanteberegning kan såkaldte qubits antage adskillige tilstande mellem 0 og 1, i et fænomen kaldet superposition. Derfor har kvanteprocessorer potentialet til at udføre beregninger betydeligt hurtigere end traditionelle.

3 - Farvel med staternes dualitet

Qubits kan have flere tilstande i henhold til kvantemekanikens principper. I superposition kan en partikel være i forskellige tilstande samtidig (dvs. den kan repræsentere 0 og 1 på samme tid).

Overlapning er nyttigt, fordi det giver mulighed for at udføre mere end en beregning på samme tid, hvilket giver dig muligheden for at udføre komplekse beregninger på kort tid. I sammenfiltring, som er mindre almindelig, kan separate partikler korreleres, og når de interagerer med andre, kan de antage den samme tilstand.

Sycamore, den chip, der bringer Googles kvantecomputer til livet (pressemeddelelse / Google)

4 - Mellem moduler, porte og transistorer

Computerchips består af forskellige elementer. Den første af disse er moduler, der indeholder logiske porte, der består af transistorer. Transistoren er den enkleste måde at behandle data på computere og fungerer som en switch, der styrer informationsstrømmen.

I en klassisk computer overføres information i bits, og konstant strøm gør det muligt for maskinen at foretage beregninger og løse problemer. Ved kvanteberegning opretter en computer qubits, forbinder dem gennem kvanteporte og manipulerer sandsynligheder, hvilket resulterer i overlapninger af en sekvens på 0 og 1, som gør det muligt at udføre forskellige beregninger samtidigt.

5 - Ud over coach

Anvendelse af kvanteteknologier kan være meget værdifuld. Blandt de områder, der kan være til gavn, er kemi, der kan bruge disse computere til at udvikle mere komplekse molekylære modeller eller simuleringer, der igen kan føre til opdagelsen af ​​nye lægemidler.

Men derudover vil det være muligt at bruge disse teknologier på andre områder, f.eks. Finansielle tjenester. Du kan bruge computere til at manipulere store datasæt til at oprette nye produkter, udføre risiko- eller sikkerhedsanalyse.

Sundar Pichai, Google CEO, ved siden af ​​virksomhedens kvantecomputer (Pressemeddelelse / Google)

Et skridt til

Bevidst om, at dette er endnu et skridt i at udforske universet med kvanteberegning, vil Google stille disse processorer til rådighed for samarbejdspartnere og akademiske forskere, såvel som virksomheder, der er interesseret i at udvikle algoritmer og bygge applikationer til nutidens støjende mellemliggende skala Quantum (NISQ) processorer. ).

Samtidig vil virksomheden også arbejde for at fortsætte med at investere i udstyr og teknologi for at forbedre kvantecomputeren og gøre den mere stabil i de kommende år.

"Kvanteberegning giver os en chance for at nå en række praktiske applikationer og forbedre verden på måder, som klassisk computing ikke ville tillade på egen hånd, " siger Sundar Pichai, administrerende direktør for Google. "Men det vil også give os mulighed for at forstå universet på en dybere måde."

5 nysgerrigheder til at forstå Googles kvantecomputer via TecMundo