Разблокируйте дайджест редактора бесплатно
Рула Халаф, редактор FT, выбирает свои любимые истории для этого еженедельного информационного бюллетеня.
История квантовых вычислений ознаменовалась серией прорывов на передовых рубежах материаловедения и информатики. Применение принципов квантовой механики для создания компьютеров, способных обеспечить почти невообразимый прирост производительности по сравнению с сегодняшними машинами, занимало ученых уже более 40 лет. Несмотря на все это, практические квантовые компьютеры остаются недосягаемыми. Новости о прорыве на этой неделе предполагают, что финишная черта, возможно, наконец-то видна, потенциально открывая путь к первым практическим машинам на рубеже десятилетий.
Компания Google сообщила, что ей впервые удалось преодолеть присущую квантовой системе нестабильность, успешно справившись с некогерентностью или «шумом», который обычно подавляет машины, когда они выполняют более масштабные вычисления. Как и первая управляемая цепная ядерная реакция в Чикагском университете в 1942 году, это была первая конкретная демонстрация того, что давно было предсказано в теории, и пороговый момент для отрасли.
Тем не менее, даже несмотря на то, что эра квантовых вычислений начинает вырисовываться, все еще трудно предсказать, когда именно ее последствия будут ощущаться и насколько масштабными они будут. Пять лет назад компания Google заявила, что достигла «квантового превосходства» — точки, в которой квантовый компьютер может решить проблему, которая была бы невозможна для классической машины. Но новые методы программирования показали, что современные суперкомпьютеры могут оставаться конкурентоспособными дольше, чем ожидалось. Даже после того, как наконец наступит квантовая эра, большая часть вычислений по-прежнему будет выполняться на машинах на базе кремния, и только самые сложные специализированные задачи будут перенесены в квантовые системы.
Пока неясно, насколько широкий круг проблем можно будет решить с помощью этой новой формы вычислений. Ожидается, что квантовые машины, основанные на странном поведении крошечных частиц, будут особенно полезны для моделирования собственных субатомных процессов природы, открывая путь к прорывам в таких областях, как материаловедение и открытие лекарств.
Ожидается, что они также быстро взломают наиболее широко используемые на сегодняшний день методы шифрования, что придаст срочности международным усилиям по внедрению новых форм криптографии.
Однако по многим другим причинам трудно предсказать, насколько большой скачок в производительности принесут разработанные к настоящему времени квантовые алгоритмы. Степень «квантового ускорения», которое будет наблюдаться в таких вещах, как решение сложных задач оптимизации или ускорение машинного обучения, особенно в первые годы, все еще остается предметом споров.
Достижения в области искусственного интеллекта также могут уменьшить влияние квантовых компьютеров. Демис Хассабис, лауреат Нобелевской премии и глава Google DeepMind, утверждает, что вскоре можно будет использовать ИИ на классической машине для моделирования сложных систем в природе, что уменьшит потребность в квантовом компьютере — позиция, оспариваемая многими квантовыми экспертами.
Тем не менее, достижение, раскрытое Google на этой неделе, представляет собой важный момент в долгом пути к созданию радикально новой формы вычислений. И даже если первые плоды квантовой эпохи будут ограничены относительно узкими областями, они могут изменить мир.
К 2030 году Google надеется построить полномасштабный квантовый компьютер за 1 миллиард долларов. Ее руководители утверждают, что даже десятикратная сумма будет небольшой ценой за машину, которая может помочь вылечить рак.
Подобные высокие надежды вдохновляли исследователей на протяжении десятилетий и побуждали некоторые из самых богатых технологических компаний мира делать большие и дорогостоящие ставки на квантовые вычисления. Возможно, пройдет совсем немного времени, прежде чем их хваленые предсказания наконец смогут быть подвергнуты проверке.
