Kwantowy chip Google Willow rozwiązuje zadanie trwające 10 septilionów lat w kilka minut

Nowy procesor kwantowy nowy procesor kwantowy Willow robi furorę dzięki swoim przełomowym możliwościom korekcji błędów. Radzi on sobie z obliczeniami, których ukończenie zajęłoby klasycznym superkomputerom miliardy lat. Ten 105-kubitowy układ stanowi duży krok naprzód w dziedzinie obliczeń kwantowych, zwłaszcza jeśli chodzi o rozwiązanie ogromnego problemu kwantowych poziomów błędów.

Willow radykalnie zmniejsza poziom błędów dzięki zastosowaniu większych siatek kubitów, rosnących z 3x3 do 7x7 i zmniejszających błędy o połowę przy każdym skoku. Oznacza to, że po raz pierwszy systemy kwantowe osiągnęły wydajność "poniżej progu" od czasu, gdy Peter Shor po raz pierwszy wprowadził koncepcję kwantowej korekcji błędów w 1995 roku.

Podczas testów Willow wykonał w mniej niż pięć minut zadania, które na Frontier, jednym z najszybszych superkomputerów na świecie, zajęłyby około dziesięciu septilionów lat (10^25 lat). W teście wykorzystano Random Circuit Sampling (RCS), który jest jednym z najtrudniejszych testów porównawczych dla komputerów kwantowych.

Kolejną fajną rzeczą w Willow jest jego czas T1 - czyli czas, przez jaki kubity mogą utrzymywać swój stan - który wynosi teraz prawie 100 mikrosekund. To pięć razy lepiej niż w poprzednich modelach. Willow został wykonany w specjalnym ośrodku kwantowym Google w Santa Barbara, jednym z niewielu miejsc na świecie zbudowanych specjalnie do produkcji chipów kwantowych.

Ale praca Google nad Willow to nie tylko imponowanie ludziom liczbami. Pracują oni również nad uczynieniem obliczeń kwantowych bardziej praktycznymi, mając na celu wykorzystanie przewagi kwantowej i przekształcenie jej w coś, co może rozwiązać rzeczywiste problemy. Obecnie jest ona wykorzystywana w takich dziedzinach jak symulacje naukowe i modelowanie systemów kwantowych, a w przyszłości może przyczynić się do poprawy szkolenia w zakresie sztucznej inteligencji, odkrywania leków i efektywności energetycznej.

Chociaż Willow jest ważnym krokiem w kierunku komercyjnie opłacalnych obliczeń kwantowych, technologia ta wciąż znajduje się w fazie eksperymentalnej. Google kontynuuje jej dopracowywanie, skupiając się nie tylko na upychaniu większej liczby kubitów, ale także na upewnieniu się, że technologia ta jest zarówno niezawodna, jak i przydatna w rzeczywistych zastosowaniach.