Квантовый чип Google Willow продемонстрировал вычислительную мощность, позволившую решить задачу за 5 минут, которая была бы невыполнима для суперкомпьютеров даже за время, равное сроку существования Вселенной. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nature.
Google has just released Willow, their newest and most powerful superconducting quantum chip. This could mean a revolution in science, technology, and AI computing. pic.twitter.com/HRpdfHdEfR
— Interesting Engineering (@IntEngineering) December 10, 2024
Разработчики Google показали, что новые методы исправления ошибок позволяют квантовым компьютерам достигать все большей точности по мере увеличения их масштабов, что открывает перспективы для решения задач, недостижимых для классических вычислительных систем.
Квантовые компьютеры традиционно страдают от высокой чувствительности к внешним воздействиям, что приводит к ошибкам в вычислениях. Исследователи решают эту проблему, распределяя квантовую информацию между несколькими физическими кубитами, создавая так называемые логические кубиты. Этот метод называется исправлением квантовых ошибок.
Чип Willow, содержащий 105 физических кубитов, стал результатом многолетней работы специалистов Google. Исследователи разработали технологию, которая позволяет при каждом увеличении размера логического кубита вдвое снижать частоту ошибок. Это принципиально новый подход, который ранее существовал только в теоретических моделях.
Работу чипа протестировали для решения задачи Quantum Random Circuits — одного из бенчмарков, который используют для оценки работы квантовых компьютеров. Willow выполнил за пять минут вычисления, на которые суперкомпьютеру Frontier потребовалось бы 10²⁵ или 10 септиллионов лет — это больше, чем возраст Вселенной.
Главный вызов для Google и других разработчиков систем квантовых вычислений заключается в переходе от демонстрации теоретических возможностей к практическим задачам. Представители компании считают, что к концу текущего десятилетия такие компьютеры смогут производить реальные научные открытия. Ученые признают: впереди еще много сложных задач. Предстоит научиться объединять логические кубиты в сети и выполнять с ними сложные операции.
