Znanstvenik iz Rusije je predstavil najmočnejši kvantni računalnik na svetu. Ruski znanstveniki predstavili najmočnejši superračunalnik na svetu Najmočnejši kvantni računalnik

Julija 2016 je Lockheed Martin povečal zmogljivost svojega kvantnega računalniškega centra (ki se nahaja na Inštitutu za znanstvene informacije, ZDA) s 1098 kubiti. Podjetje za varnost in vesoljsko tehnologijo se za kvantno računalništvo zanima že šest let in pol. Ni presenetljivo. V naslednjih 20 letih ta tehnologija obljublja velik vpliv na skoraj vse, kar je mogoče, od akademskih raziskovalnih projektov do virtualne kibernetske varnosti.

Kvantni preskok

Lockheed Martin dokazuje, da je prednosti kvantnega računalništva mogoče uresničiti zdaj, čeprav še niso bili ustvarjeni pravi polno funkcionalni kvantni računalniki.

Prvi kvantni sistem, ki ga je Lockheed Martin kupil od D-Wave Systems, je bil 128-kubitni računalnik Rainier, znan tudi kot D-Wave One. Kasneje je sistem zamenjal računalnik Vesuvius s 512 kubiti na krovu, ki pa ga je pred kratkim nadomestil še naprednejši sistem D-Wave 2X s podporo za 1152 kubitov.

»To je komercialno dostopen računalnik. Res si ga lahko kupiš, če želiš. Toda v resnici gre bolj za eksperimentalni sistem, zasnovan za znanstveni razvoj in raziskave, «pravi Greg Tallant, vodja Centra za kvantno računalništvo pri Lockheed Martinu.

"To ni sistem, pripravljen za množični trg, a če želite, ga lahko kupite in uporabljate na enak način kot običajne računalnike."

Malo kasneje boste razumeli, zakaj je beseda "skoraj" tukaj tako ključna.

Pred samim nakupom so predstavniki Lockheed Martina večkrat obiskali sedež D-Wave v Vancouvru. Sistem se je po mnenju strokovnjakov izkazal za "obetavnega", zato je bilo odločeno za nakup enega računalnika. Naslednji korak je bil podpis pogodbe o sodelovanju z Univerzo Južne Kalifornije. Eden od rezultatov sodelovanja je bila izgradnja Centra za kvantno računalništvo.

Podpisani sporazum omogoča Univerzi v Južni Kaliforniji uporabo sistema za svoje raziskave in izvajanje računalniških testov. Lockheed Martin pa lahko te informacije uporabi za raziskovanje vprašanja obetavne uporabe tehnologij kvantnega računalništva na različnih področjih.

Glavno področje uporabe takšnega kvantnega sistema je sprva veljalo za preverjanje in potrditev delovanja drugih že pripravljenih programskih izdelkov... Vendar je bilo odločeno, da se poveča obseg interesnih področij. Strojno učenje je morda najpomembnejše novo področje na seznamu interesov, vendar je sistem videti tudi kot močno orodje za načrtovanje in napovedovanje.

"Ko se število izzivov, s katerimi se sooča en sam hipotetični naraščajoči problem, povečuje, se povečuje tudi število možnosti, ki jih je treba upoštevati za reševanje tega izziva," pojasnjuje Tallant.

"Primer takega problema je mogoče obravnavati na klasičnem" problemu potujočega prodajalca "v smeri kombinatorične optimizacije."

Naloga potujočega prodajalca je, da vsaj enkrat poišče najbolj donosno pot, ki poteka skozi določena mesta, in se nato vrne v prvotno mesto. Ta problem je mogoče rešiti s pomočjo trenutnih računalnikov, vendar ima kvantna strojna oprema potencial, da znatno poveča hitrost računanja, še posebej, če število teh mest v problemu še naprej raste.

D-Wave računalnik

Tallant in njegova ekipa še nista imela priložnosti pokazati prednosti svojega sistema D-Wave pred klasičnimi računalniki pri reševanju tega problema, vendar je bil korak naprej že storjen. Kako se stavi na prihodnji tehnološki napredek s pomočjo najmočnejšega kvantnega računalnika doslej s 1152 kubiti na krovu, ki ga je podjetje pridobilo julija letos.

Najmočnejši?

"Tukaj je določen zasuk," pravi Tallant.

»Trenutni čip, ki se uporablja v sistemu, ima 1152 kubitov. Vendar, ko zbirate podobni sistemi, potem je treba izvesti postopek kalibracije. Kot del tega procesa nekateri kubiti morda ne bodo prestali testa in jih zato v prihodnosti ne bo mogoče uporabiti v računalniških procesih."

Z drugimi besedami, kupili ste recimo pametni telefon s 32 gigabajti notranji pomnilnik... Prvič ga zaženete in ugotovite, da vam pravzaprav vseh obljubljenih 32 gigabajtov pomnilnika ni na voljo. Seveda so v napravi, toda kaj je pod pokrovom in količina pomnilnika, ki vam je dejansko na voljo, sta nekoliko različni stvari.

"Naš 1152-kubitni procesor ima po kalibraciji na voljo 1098 kubitov," pravi Tallant.

»Pomen števila razpoložljivih kubitov je v celoti povezan s kompleksnostjo podproblemov, ki jih je treba rešiti, da bi našli odgovor na glavno vprašanje. Na primer, če imate samo 512 kubitov, je kompleksnost težave, ki jo sistem lahko reši, najbolj učinkovito omejena s številom teh kubitov. V tem konkretnem primeru govorimo o nalogi, ki ima lahko 512 spremenljivk. V praksi bo ta številka red velikosti nižja, približno 200 spremenljivk."

Maja letos je IBM s ponosom objavil, da bo akademikom in navdušencem omogočil dostop do svojega kvantnega 5-kubitnega računalnika prek spletne platforme IBM Experience. Zakaj takšen navdušenje nad IBM-om, ko se zdi, da D-Wave že prodaja kvantne računalnike z več kubiti, kot je število kubitov v sistemu IBM? Odgovor je preprost: kvantni računalnik Lockheed Martin (natančneje D-Wave Systems) ni ravno kvantni.

Kvantni kvantni prepir

Srce sistemov IBM in Lockheed Martin so res superprevodni kubiti, ki obetajo primordialne kvantne nosilce informacij, za katere raziskovalci upajo, da bodo nekega dne ustvarili pravi univerzalni kvantni računalnik. Tu je ključna beseda "en dan", saj takšen računalnik še ni ustvarjen.

IBM-ovega sistema ni mogoče obravnavati kot "univerzalnega" kvantnega računalnika, ker stroj ni sposoben opravljati nalog, ki jih lahko opravljajo klasični računalniki. To je funkcija za izvajanje vseh nalog, ki bodo značilne za univerzalni kvantni računalnik.

Tudi sistem D-Wave podjetja Lockheed Martin ne ustreza tej definiciji. Pravzaprav je to bolj namestitev kvantnega žarjenja (normalizacije) in ne polnopravni kvantni računalnik. Sistem je sposoben obravnavati le omejeno število nalog.

D-Wave procesor

»D-Wave ni računalnik glavni namen... Je sposoben odločati posebne naloge temelji na algoritmih Isingovega modela, «pravi Tallant in opisuje računalnik kot» sistem za optimizirane rešitve «za težave, kot je izračun najučinkovitejše uporabe virov (na primer časa in goriva) ob prisotnosti različnih problemskih scenarijev.

»V tem smislu lahko govorimo le o kvantnem žarjenju. V stroj vnesemo težave, za katere poznamo odgovore. Nato vanj naložimo naloge, na katere bo treba najti odgovore. Nato bomo poskušali združiti informacije obeh nalog. Na koncu bomo na podlagi kandidatnih rešitev lahko dobili odgovor na našo nalogo.«

»V nekem smislu vam ta metoda omogoča, da za reševanje problema uporabite metodo, ki vam je znana, tudi če vam prava metoda za reševanje tega problema sprva ni znana. Z drugimi besedami, dobite odgovor na problem, tudi če ne veste, kako ga rešiti.

Deluje - in v redu

Na ta trenutek V primerjavi z drugimi podobnimi sistemi se D-Wave ponaša z največjim številom kubitov, ki so na voljo za delovanje. Kljub temu je še prezgodaj za veselje, saj se ne soočamo s polnopravnim univerzalnim kvantnim sistemom, o katerem so tako dolgo sanjali ne samo ljudje, ki se ukvarjajo z ustvarjanjem kvantnih računalnikov, ampak tudi znanstveniki, ki si resnično želijo delati. na takih računalnikih.

"To zagotovo ni univerzalni kvantni računalnik. To je normalizator, «pravi Tallant.

»Računalnik D-Wave ni univerzalen. Doslej sodobna znanost še ne omogoča ustvarjanja vseh potrebnih komponent za izgradnjo univerzalnega kvantnega sistema. Mi sami bi bili veseli, da bi nam bila na voljo."

Lockheed Martin dokazuje, da je prednosti kvantnega računalništva mogoče uresničiti zdaj, čeprav še niso bili ustvarjeni pravi polno funkcionalni kvantni računalniki.

Prvi kvantni sistem, ki ga je Lockheed Martin kupil od D-Wave Systems, je bil 128-kubitni računalnik Rainier, znan tudi kot D-Wave One. Kasneje je sistem zamenjal računalnik Vesuvius s 512 kubiti na krovu, ki pa ga je pred kratkim nadomestil še naprednejši sistem D-Wave 2X s podporo za 1152 kubitov.

»To je komercialno dostopen računalnik. Res si ga lahko kupiš, če želiš. Toda v resnici gre bolj za eksperimentalni sistem, zasnovan za znanstveni razvoj in raziskave, «pravi Greg Tallant, vodja Centra za kvantno računalništvo pri Lockheed Martinu.

"To ni sistem, pripravljen za množični trg, a če želite, ga lahko kupite in uporabljate na enak način kot običajne računalnike."

Malo kasneje boste razumeli, zakaj je beseda "skoraj" tukaj tako ključna.

Pred samim nakupom so predstavniki Lockheed Martina večkrat obiskali sedež D-Wave v Vancouvru. Sistem se je po mnenju strokovnjakov izkazal za "obetavnega", zato je bilo odločeno za nakup enega računalnika. Naslednji korak je bil podpis pogodbe o sodelovanju z Univerzo Južne Kalifornije. Eden od rezultatov sodelovanja je bila izgradnja Centra za kvantno računalništvo.

Podpisani sporazum omogoča Univerzi v Južni Kaliforniji uporabo sistema za svoje raziskave in izvajanje računalniških testov. Lockheed Martin pa lahko te informacije uporabi za raziskovanje vprašanja obetavne uporabe tehnologij kvantnega računalništva na različnih področjih.

Glavno področje uporabe takšnega kvantnega sistema je sprva veljalo za preverjanje in potrditev učinkovitosti drugih programskih izdelkov. Vendar pa je bilo odločeno, da se poveča obseg interesnih področij. Strojno učenje je morda najpomembnejše novo področje na seznamu interesov, vendar je sistem videti tudi kot močno orodje za načrtovanje in napovedovanje.

"Ko se število izzivov, s katerimi se sooča en sam hipotetični naraščajoči problem, povečuje, se povečuje tudi število možnosti, ki jih je treba upoštevati za reševanje tega izziva," pojasnjuje Tallant.

"Primer takega problema je mogoče obravnavati na klasičnem" problemu potujočega prodajalca "v smeri kombinatorične optimizacije."

Naloga potujočega prodajalca je, da vsaj enkrat poišče najbolj donosno pot, ki poteka skozi določena mesta, in se nato vrne v prvotno mesto. Ta problem je mogoče rešiti s pomočjo trenutnih računalnikov, vendar ima kvantna strojna oprema potencial, da znatno poveča hitrost računanja, še posebej, če število teh mest v problemu še naprej raste.

D-Wave računalnik

Tallant in njegova ekipa še nista imela priložnosti pokazati prednosti svojega sistema D-Wave pred klasičnimi računalniki pri reševanju tega problema, vendar je bil korak naprej že storjen. Kako se stavi na prihodnji tehnološki napredek s pomočjo najmočnejšega kvantnega računalnika doslej s 1152 kubiti na krovu, ki ga je podjetje pridobilo julija letos.

Najmočnejši?

"Tukaj je določen zasuk," pravi Tallant.

»Trenutni čip, ki se uporablja v sistemu, ima 1152 kubitov. Ko pa sestavljate takšne sisteme, je treba izvesti postopek kalibracije. Kot del tega procesa nekateri kubiti morda ne bodo prestali testa in jih zato v prihodnosti ne bo mogoče uporabiti v računalniških procesih."

Z drugimi besedami, kupili ste recimo pametni telefon z 32 gigabajti notranjega pomnilnika. Prvič ga zaženete in ugotovite, da vam pravzaprav vseh obljubljenih 32 gigabajtov pomnilnika ni na voljo. Seveda so v napravi, toda kaj je pod pokrovom in količina pomnilnika, ki vam je dejansko na voljo, sta nekoliko različni stvari.

"Naš 1152-kubitni procesor ima po kalibraciji na voljo 1098 kubitov," pravi Tallant.

»Pomen števila razpoložljivih kubitov je v celoti povezan s kompleksnostjo podproblemov, ki jih je treba rešiti, da bi našli odgovor na glavno vprašanje. Na primer, če imate samo 512 kubitov, je kompleksnost težave, ki jo sistem lahko reši, najbolj učinkovito omejena s številom teh kubitov. V tem konkretnem primeru govorimo o nalogi, ki ima lahko 512 spremenljivk. V praksi bo ta številka red velikosti nižja, približno 200 spremenljivk."

Maja letos je IBM s ponosom objavil, da bo akademikom in navdušencem omogočil dostop do svojega kvantnega 5-kubitnega računalnika prek spletne platforme IBM Experience. Zakaj takšen navdušenje nad IBM-om, ko se zdi, da D-Wave že prodaja kvantne računalnike z več kubiti, kot je število kubitov v sistemu IBM? Odgovor je preprost: kvantni računalnik Lockheed Martin (natančneje D-Wave Systems) ni ravno kvantni.

Kvantni kvantni prepir

Srce sistemov IBM in Lockheed Martin so res superprevodni kubiti, ki obetajo primordialne kvantne nosilce informacij, za katere raziskovalci upajo, da bodo nekega dne ustvarili pravi univerzalni kvantni računalnik. Tu je ključna beseda "en dan", saj takšen računalnik še ni ustvarjen.

IBM-ovega sistema ni mogoče obravnavati kot "univerzalnega" kvantnega računalnika, ker stroj ni sposoben opravljati nalog, ki jih lahko opravljajo klasični računalniki. To je funkcija za izvajanje vseh nalog, ki bodo značilne za univerzalni kvantni računalnik.

Tudi sistem D-Wave podjetja Lockheed Martin ne ustreza tej definiciji. Pravzaprav je to bolj namestitev kvantnega žarjenja (normalizacije) in ne polnopravni kvantni računalnik. Sistem je sposoben obravnavati le omejeno število nalog.

D-Wave procesor

»Sistem D-Wave ni računalnik splošnega namena. Sposoben je reševati specifične probleme, ki temeljijo na algoritmih Isingovega modela, "pravi Tallant, ki opisuje računalnik kot" sistem za optimizirane rešitve "za težave, kot je izračun najučinkovitejše porabe virov (na primer časa in goriva) v prisotnosti različnih problemskih scenarijev....

»V tem smislu lahko govorimo le o kvantnem žarjenju. V stroj vnesemo težave, za katere poznamo odgovore. Nato vanj naložimo naloge, na katere bo treba najti odgovore. Nato bomo poskušali združiti informacije obeh nalog. Na koncu bomo na podlagi kandidatnih rešitev lahko dobili odgovor na našo nalogo.«

»V nekem smislu vam ta metoda omogoča, da za reševanje problema uporabite metodo, ki vam je znana, tudi če vam prava metoda za reševanje tega problema sprva ni znana. Z drugimi besedami, dobite odgovor na problem, tudi če ne veste, kako ga rešiti.

Deluje - in v redu

Trenutno se v primerjavi z drugimi podobnimi sistemi D-Wave ponaša z največjim številom kubitov, ki so na voljo za delovanje. Kljub temu je še prezgodaj za veselje, saj se ne soočamo s polnopravnim univerzalnim kvantnim sistemom, o katerem so tako dolgo sanjali ne samo ljudje, ki se ukvarjajo z ustvarjanjem kvantnih računalnikov, ampak tudi znanstveniki, ki si resnično želijo delati. na takih računalnikih.

"To zagotovo ni univerzalni kvantni računalnik. To je normalizator, «pravi Tallant.

»Računalnik D-Wave ni univerzalen. Doslej sodobna znanost še ne omogoča ustvarjanja vseh potrebnih komponent za izgradnjo univerzalnega kvantnega sistema. Mi sami bi bili veseli, da bi nam bila na voljo."

Odkritje, ki lahko spremeni življenje človeštva. In nihče ne ve, koliko. V Moskvi je znanstvena skupnost razglasila najmočnejši kvantni računalnik na svetu. Je milijonkrat hitrejši od klasičnega operacijski sistemi... Naše vodstvo na tem področju so že prepoznali tuji konkurenti.

Včeraj se je zdelo kot fantazija – kvantni računalniki, ki so sposobni prehiteti vse obstoječe naprave. Tako močni so, da lahko človeštvu odprejo nova obzorja ali pa porušijo vse varnostne sisteme, ker jih lahko vdrejo.

"Kvantni računalnik deluje, veliko bolj grozen je od atomske bombe," pravi Sergej Belousov, izvršni direktor podjetja Acronis, soustanovitelj Ruskega kvantnega centra.

V razvoj vlagajo največje korporacije: Google, IBM, Microsoft, Alibaba. Toda danes je v središču pozornosti Mihail Lukin, harvardski fizik in eden od ustanoviteljev ruskega kvantnega centra. Njegovi ekipi je uspelo ustvariti najmočnejši kvantni računalnik doslej.

"To je eden največjih kvantnih sistemov, ki so jih kdaj ustvarili. Vstopamo v režim, ko že klasični računalniki ne kos izračunom. Mi že delamo majhna odkritja, videli smo nove učinke, ki jih teoretično nismo pričakovali, kar lahko zdaj, poskušamo razumeti, niti jih ne razumemo popolnoma,« pravi Mihail Lukin, profesor na univerzi Harvard, soustanovitelj. Ruskega kvantnega centra.

Vse - zaradi moči takšnih naprav. Izračune, ki bodo na današnjem superračunalniku trajali tisoče let, lahko kvantni izvede v trenutku.

Kako deluje? V navadnih računalnikih so informacije in računanje biti. Vsak bit je nič ali ena. Toda kvantni računalniki temeljijo na kubitih in so lahko v stanju superpozicije, kjer je vsak kubit hkrati nič in ena. In če za kakšen izračun navadni računalniki morate, grobo rečeno, zgraditi zaporedja, potem se kvantni izračuni pojavijo vzporedno, v trenutku. V računalniku Mihaila Lukina je 51 takih kubitov.

»Najprej je naredil sistem z največ kubiti. Za vsak slučaj. Na tej točki mislim, da je to več kot dvakrat več kubitov kot kdorkoli drug. In namenoma je naredil 51 kubitov, ne 49, ker je Google ves čas govoril, da bo 49, «pojasnjuje Sergej Belousov, izvršni direktor podjetja Acronis, soustanovitelj Ruskega kvantnega centra.

Napovedovali so mu nastanek najmočnejšega kvantnega računalnika. John Martinez je vodja največjega kvantnega laboratorija na svetu pri Googlu. In nameraval je dokončati svoj 49-kubitni računalnik šele v nekaj mesecih.

"22 kubitov je največ, kar smo lahko naredili, uporabili smo vso svojo magijo in profesionalnost," pravi.

Martinez in Lukin sta nastopila na istem odru - v Moskvi, na četrti mednarodni kvantni konferenci. Vendar se znanstveniki ne štejejo za tekmece.

»Napačno je razmišljati o tem kot o dirki. Imamo pravo dirko z naravo. Ker je res težko zgraditi kvantni računalnik. In prav fascinantno je, da je nekomu uspelo ustvariti sistem s toliko kubiti, «pravi John Martinez, vodja laboratorija za kvantno umetno inteligenco pri Googlu.

Toda za kaj potrebujemo kvantne računalnike? Tudi njihovi ustvarjalci sami ne vedo zagotovo. Z njihovo pomočjo je mogoče razviti popolnoma nove materiale, na stotine odkritij v fiziki in kemiji. Kvantni računalniki so morda edina stvar, ki lahko razkrije skrivnost človeških možganov in umetne inteligence.

»Ko pride do znanstvenega odkritja, se njegovi ustvarjalci ne zavedajo polne moči, ki jo bo prineslo. Ko je bil tranzistor izumljen, si nihče ni predstavljal, da bodo na tem tranzistorju zgrajeni računalniki, «pravi Ruslan Yunusov, direktor Ruskega kvantnega centra.

Eden prvih računalnikov je bil ustvarjen v 40-ih letih XX stoletja in je tehtal 27 ton. Če primerjamo s sodobnimi napravami, potem je navaden pametni telefon po moči kot 20.000 teh strojev. In to je več kot 70 let napredka. A če pride doba kvantnih računalnikov, se bodo naši potomci že spraševali, kako te starine sploh uporabljati.

Ruski znanstveniki so predstavili razvoj, ki bi po njihovem mnenju moral korenito spremeniti življenje človeštva. Največje tehnološke korporacije na svetu razvijajo kvantne računalnike, ki lahko delujejo milijone krat hitreje kot sodobni operacijski sistemi. A zmago kolegov so že prepoznali.

Včeraj se je zdelo kot fantazija – kvantni računalniki, ki so sposobni prehiteti vse obstoječe naprave. Tako močni so, da lahko človeštvu odprejo nova obzorja ali pa porušijo vse varnostne sisteme, ker jih lahko vdrejo.

"Kvantni računalnik deluje, veliko bolj grozen je od atomske bombe," pravi Sergej Belousov, izvršni direktor podjetja Acronis, soustanovitelj Ruskega kvantnega centra.

V razvoj vlagajo največje korporacije: Google, IBM, Microsoft, Alibaba. Toda danes je v središču pozornosti Mihail Lukin, harvardski fizik in eden od ustanoviteljev ruskega kvantnega centra. Njegovi ekipi je uspelo ustvariti najmočnejši kvantni računalnik doslej.

"To je eden največjih kvantnih sistemov, ki so jih kdaj ustvarili. Vstopamo v režim, ko že klasični računalniki ne kos izračunom. Mi že delamo majhna odkritja, videli smo nove učinke, ki jih teoretično nismo pričakovali, kar lahko zdaj, poskušamo razumeti, niti jih ne razumemo popolnoma,« pravi Mihail Lukin, profesor na univerzi Harvard, soustanovitelj. Ruskega kvantnega centra.

Vse - zaradi moči takšnih naprav. Izračune, ki bodo na današnjem superračunalniku trajali tisoče let, lahko kvantni izvede v trenutku.

Kako deluje? V navadnih računalnikih so informacije in računanje biti. Vsak bit je nič ali ena. Toda kvantni računalniki temeljijo na kubitih in so lahko v stanju superpozicije, kjer je vsak kubit hkrati nič in ena. In če morajo navadni računalniki za kakršen koli izračun, grobo rečeno, zgraditi zaporedja, se kvantni izračuni pojavijo vzporedno, v trenutku. V računalniku Mihaila Lukina je 51 takih kubitov.

»Najprej je naredil sistem z največ kubiti. Za vsak slučaj. Na tej točki mislim, da je to več kot dvakrat več kubitov kot kdorkoli drug. In namenoma je naredil 51 kubitov, ne 49, ker je Google ves čas govoril, da bo 49, «pojasnjuje Sergej Belousov, izvršni direktor podjetja Acronis, soustanovitelj Ruskega kvantnega centra.

Napovedovali so mu nastanek najmočnejšega kvantnega računalnika. John Martinez je vodja največjega kvantnega laboratorija na svetu pri Googlu. In nameraval je dokončati svoj 49-kubitni računalnik šele v nekaj mesecih.

"22 kubitov je največ, kar smo lahko naredili, uporabili smo vso svojo magijo in profesionalnost," pravi.

Martinez in Lukin sta nastopila na istem odru - v Moskvi, na četrti mednarodni kvantni konferenci. Vendar se znanstveniki ne štejejo za tekmece.

»Napačno je razmišljati o tem kot o dirki. Imamo pravo dirko z naravo. Ker je res težko zgraditi kvantni računalnik. In prav fascinantno je, da je nekomu uspelo ustvariti sistem s toliko kubiti, «pravi John Martinez, vodja laboratorija za kvantno umetno inteligenco pri Googlu.

Toda za kaj potrebujemo kvantne računalnike? Tudi njihovi ustvarjalci sami ne vedo zagotovo. Z njihovo pomočjo je mogoče razviti popolnoma nove materiale, na stotine odkritij v fiziki in kemiji. Kvantni računalniki so morda edina stvar, ki lahko razkrije skrivnost človeških možganov in umetne inteligence.

»Ko pride do znanstvenega odkritja, se njegovi ustvarjalci ne zavedajo polne moči, ki jo bo prineslo. Ko je bil tranzistor izumljen, si nihče ni predstavljal, da bodo na tem tranzistorju zgrajeni računalniki, «pravi Ruslan Yunusov, direktor Ruskega kvantnega centra.

Eden prvih računalnikov je bil ustvarjen v 40-ih letih XX stoletja in je tehtal 27 ton. Če primerjamo s sodobnimi napravami, potem je navaden pametni telefon po moči kot 20.000 teh strojev. In to je več kot 70 let napredka. A če pride doba kvantnih računalnikov, se bodo naši potomci že spraševali, kako te starine sploh uporabljati.

Ruski znanstveniki so predstavili razvoj, ki bi po njihovem mnenju moral korenito spremeniti življenje človeštva. Največje tehnološke korporacije na svetu razvijajo kvantne računalnike, ki lahko delujejo milijone krat hitreje kot sodobni operacijski sistemi. A zmago kolegov so že prepoznali.

Včeraj se je zdelo kot fantazija – kvantni računalniki, ki so sposobni prehiteti vse obstoječe naprave. Tako močni so, da lahko človeštvu odprejo nova obzorja ali pa porušijo vse varnostne sisteme, ker jih lahko vdrejo.

"Kvantni računalnik deluje, veliko bolj grozen je od atomske bombe," pravi Sergej Belousov, izvršni direktor podjetja Acronis, soustanovitelj Ruskega kvantnega centra.

V razvoj vlagajo največje korporacije: Google, IBM, Microsoft, Alibaba. Toda danes je v središču pozornosti Mihail Lukin, harvardski fizik in eden od ustanoviteljev ruskega kvantnega centra. Njegovi ekipi je uspelo ustvariti najmočnejši kvantni računalnik doslej.

"To je eden največjih kvantnih sistemov, ki so jih kdaj ustvarili. Vstopamo v režim, ko že klasični računalniki ne kos izračunom. Mi že delamo majhna odkritja, videli smo nove učinke, ki jih teoretično nismo pričakovali, kar lahko zdaj, poskušamo razumeti, niti jih ne razumemo popolnoma,« pravi Mihail Lukin, profesor na univerzi Harvard, soustanovitelj. Ruskega kvantnega centra.

Vse - zaradi moči takšnih naprav. Izračune, ki bodo na današnjem superračunalniku trajali tisoče let, lahko kvantni izvede v trenutku.

Kako deluje? V navadnih računalnikih so informacije in računanje biti. Vsak bit je nič ali ena. Toda kvantni računalniki temeljijo na kubitih in so lahko v stanju superpozicije, kjer je vsak kubit hkrati nič in ena. In če morajo navadni računalniki za kakršen koli izračun, grobo rečeno, zgraditi zaporedja, se kvantni izračuni pojavijo vzporedno, v trenutku. V računalniku Mihaila Lukina je 51 takih kubitov.

»Najprej je naredil sistem z največ kubiti. Za vsak slučaj. Na tej točki mislim, da je to več kot dvakrat več kubitov kot kdorkoli drug. In namenoma je naredil 51 kubitov, ne 49, ker je Google ves čas govoril, da bo 49, «pojasnjuje Sergej Belousov, izvršni direktor podjetja Acronis, soustanovitelj Ruskega kvantnega centra.

Napovedovali so mu nastanek najmočnejšega kvantnega računalnika. John Martinez je vodja največjega kvantnega laboratorija na svetu pri Googlu. In nameraval je dokončati svoj 49-kubitni računalnik šele v nekaj mesecih.

"22 kubitov je največ, kar smo lahko naredili, uporabili smo vso svojo magijo in profesionalnost," pravi.

Martinez in Lukin sta nastopila na istem odru - v Moskvi, na četrti mednarodni kvantni konferenci. Vendar se znanstveniki ne štejejo za tekmece.

»Napačno je razmišljati o tem kot o dirki. Imamo pravo dirko z naravo. Ker je res težko zgraditi kvantni računalnik. In prav fascinantno je, da je nekomu uspelo ustvariti sistem s toliko kubiti, «pravi John Martinez, vodja laboratorija za kvantno umetno inteligenco pri Googlu.

Toda za kaj potrebujemo kvantne računalnike? Tudi njihovi ustvarjalci sami ne vedo zagotovo. Z njihovo pomočjo je mogoče razviti popolnoma nove materiale, na stotine odkritij v fiziki in kemiji. Kvantni računalniki so morda edina stvar, ki lahko razkrije skrivnost človeških možganov in umetne inteligence.

»Ko pride do znanstvenega odkritja, se njegovi ustvarjalci ne zavedajo polne moči, ki jo bo prineslo. Ko je bil tranzistor izumljen, si nihče ni predstavljal, da bodo na tem tranzistorju zgrajeni računalniki, «pravi Ruslan Yunusov, direktor Ruskega kvantnega centra.

Eden prvih računalnikov je bil ustvarjen v 40-ih letih XX stoletja in je tehtal 27 ton. Če primerjamo s sodobnimi napravami, potem je navaden pametni telefon po moči kot 20.000 teh strojev. In to je več kot 70 let napredka. A če pride doba kvantnih računalnikov, se bodo naši potomci že spraševali, kako te starine sploh uporabljati.