Познакомьтесь с передовыми технологиями квантовых вычислений IBM

Познакомьтесь с передовыми технологиями квантовых вычислений IBM

С Q System One, грандиозное обещание технического титана о сверхмощных вычислениях делает большой шаг вперед.

Модель Q System One на выставке CES 2019.

Модель IBM Q System One не похожа на компьютер. Это похоже на концептуальную художественную серию тарелок, скрепленных рыболовными лесками, подвешенными к потолку. Вся конструкция заключена в стекло толщиной в полдюйма, созданное миланской компанией Goppion, которая создавала защитные экраны для Mona Lisa и Crown Jewels.

Боб Сутор, ветеран IBM, который возглавляет команду Q System One, поручил мне взглянуть на дно этого квантового компьютера — экспериментальной машины с потенциально огромной вычислительной мощностью — где в середине путаницы был крошечный серебряный прямоугольник золотых проводов. Это дом квантовых битов или кубитов машины, которые представляют собой крошечные, хрупкие частицы, которые заставляют всю систему работать.

Я спросил его, сколько стоит такой компьютер. Он отказался сказать, добавив: «Это не обед».

Мы стояли посреди конференц-центра Лас-Вегаса во время технической выставки CES в начале этого месяца. Вокруг нас толкалась толпа людей, которые хотели сфотографировать модель. IBM была на выставке, чтобы публично представить эту копию Q System One, своего первого квантового компьютера, который помещается в один аккуратный пакет. Прошлые проекты были больше похожи на «эксперименты в подсобном помещении», сказал Сутор, с кучей компонентов, разбросанных по комнате.

Настоящая Q System One была завершена в ноябре и находится в офисах IBM в Yorktown Heights, Нью-Йорк. Машина представляет собой большой шаг к тому, чтобы квантовые вычисления стали коммерческой реальностью, после того как IBM десятилетиями трудилась с концепцией вычислений.

Создание полнофункциональной системы делает квантовые компьютеры более надежными и их легче модернизировать. Помимо практического использования, эти компьютеры могут создавать более эффективные антибиотики, помогать ученым лучше понимать химию и природу и улучшать электрические сети. Машины могут сделать это, предоставляя предприятиям и ученым возможность выполнять чрезвычайно сложные вычисления, которые невозможно переварить на классических компьютерах.

Но помимо этой шумихи предстоит еще много работы, чтобы доказать, что квантовые компьютеры справляются с этой задачей. Кроме того, возможно, что другой тип компьютера приведет к следующим прорывам, а не квантовым проектам.

«Это большой шаг, но это один шаг в путешествии длиной 1000 миль». Брайан Хопкинс, аналитик Forrester, специализирующийся на квантовых компьютерах, сказал о новой Q System One.

Супер холодные вычисления

В классическом компьютере данные обрабатываются с помощью обработки битов 0 и 1. В квантовых вычислениях вместо этого используются кубиты. Эти кубиты имеют более сложные свойства, которые позволяют им становиться комбинациями 0 или 1 одновременно, а также взаимодействовать друг с другом.

Боб Сутор поддерживает квантовую компьютерную модель.

С каждым добавленным дополнительным кубитом количество информации, которое может хранить квантовый компьютер, удваивается. Эта возможность может помочь квантовому компьютеру стать гораздо более мощным способом решения определенных видов проблем, которые классические компьютеры не могут решить. Использование этих кубитов может помочь ученым раскрыть способы разработки новых лекарств на молекулярном уровне или создания более надежных кодов безопасности или обработки множества данных, создаваемых на Большом адронном коллайдере CERN.

В настоящее время Q System One использует 20 кубитов. «К тому времени, когда вы наберете около 280 [кубитов], это число — от двух до 280-й степени — будет примерно числом атомов в наблюдаемой вселенной», — сказал Сутор, намекая на то, насколько мощными могут быть эти компьютеры. когда-нибудь стать.

Видя потенциал этих компьютеров, такие стартапы, как Rigetti и D-Wave, а также исследовательские подразделения Microsoft, Intel и Google также разрабатывают квантовые вычисления. IBM также заключила партнерские соглашения с ExxonMobil, Daimler, Samsung, Barclays и крупными корпорациями, чтобы пнуть шинами, что возможно с его квантовыми компьютерами.

Но использование квантовых компьютеров является чрезвычайно сложной задачей. Толстый стеклянный корпус Q System One используется для уменьшения вибраций и радиации и помогает поддерживать компьютер на уровне, близком к абсолютному нулю. Внутри настоящего компьютера в Нью-Йорке быстрые взрывы сверх холодного воздуха используются для удержания кубитов внутри на уровне 10 милликельвинов, холоднее, чем в космосе.

«Таким образом, внутри квантового компьютера находится одно из самых холодных мест на Земле», — сказал 60-летний Сутор, чья рама 6 футов 4, серая борода, глубокий голос и веселый нрав придают ему вид IBM Санта-Клауса.

Это чрезвычайно холодное и толстое стекло необходимо для защиты кубитов внутри машины, которые настолько хрупки, что один фотон света или чей-то кулак может разрушить их вычисления, сказал Сутор. Поскольку эти машины настолько деликатны, любые будущие квантовые вычисления, вероятно, будут выполняться через Интернет, чтобы IBM могла тщательно обслуживать машины на своих собственных объектах.

Долгий путь

Безусловно, обещание квантовых компьютеров остается только этим — обещанием, но еще не реальностью.

«Квантовые компьютеры не являются волшебным решением для всех проблем, которые не могут решить классические компьютеры», — сказал Хопкинс из Forrester. «Они являются потенциальным решением некоторых проблем, которые не могут решить классические компьютеры».

Он добавил, что сегодня индустрия технологий находится в процессе открытия возможностей квантовых компьютеров. По словам Хопкинса, ответы на эти вопросы займут еще несколько лет, а достижение окончательного обещания квантовых компьютеров может занять десятилетие или два.

Больше историй о квантовых вычислениях

Но, благодаря новой Q System One, исследователи и широкая публика теперь имеют заметную веху для дальнейшего продвижения квантовых вычислений. Эта система поможет сократить время обновления для этих машин до часов или дней, а не дней или недель. IBM также должна упростить создание большего количества этих машин для поддержки будущего бизнеса в области квантовых вычислений.

«Мы намереваемся создать что-то очень функциональное, но красивое, — сказал Сутор, — и даст нам возможность взглянуть на то, что мы делаем в будущем».

У Сутора не было никаких заблуждений, что его работа почти закончена. Когда я спросил его, каковы следующие шаги для его проекта, он сказал: «Что мы должны делать? Все».

CES 2019: посмотрите все репортажи CNET о крупнейшей технологической выставке года.

НАСА исполняется 60 лет. Космическое агентство взяло человечество дальше, чем кто-либо другой, и оно планирует пойти дальше.

Читайте так же

Что такое монитор Для многих компьютер ассоциируется именно с экраном, на котором отображается информация. Несмотря на это, далеко не каждый может доходчиво рассказать,...
Обзор нового бизнес-ноутбука... Всем привет! Сегодня я хочу представить вашему вниманию обзор нового бизнес-ноутбука HP ProBook 5330m. Новинка имеет 13.3-дюймовый матовый дисплей, с...
Logitech возвращает свою игровую мышь MX518 с обно... Logitech обновляет свою культовую игровую мышь MX518 с обновленным сенсором, встроенной памятью и многим другим. Спасибо Ваше сообщение отправлено...
Мягкие ногти, что делать? Мягкие ногти доставляют массу неприятностей, они заворачиваются, рвутся (именно рвутся, а не ломаются) и всячески усложняют жизнь своим «хозяевам».  Д...