Για δεύτερη φορά σε διάστημα λίγων ετών, η Google υποστηρίζει ότι έφτασε το ορόσημο της λεγόμενης «κβαντικής υπεροχής», την ικανότητα των κβαντικών υπολογιστών να εκτελούν ορισμένους υπολογιστές ταχύτερα από οποιονδήποτε κλασσικό υπολογιστή.
Η μελέτη που δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature αφορά μάλιστα έναν αλγόριθμο που σύμφωνα με τους ερευνητές της Google του θα μπορούσε να βρει για πρώτη φορά εφαρμογές στην επιστημονική έρευνα, όπως τον προσδιορισμό της δομής μορίων.
Ανεξάρτητοι ειδικοί δήλωσαν πάντως επιφυλακτικοί με τον ισχυρισμό. Η Google, εξάλλου, είχε πανηγυρίσει για την επίτευξη κβαντικής υπεροχής το 2019, αργότερα όμως διαψεύστηκε από την IBM, η οποία έδειξε ότι οι ίδιοι υπολογισμοί θα μπορούσαν να εκτελεστούν σχετικά γρήγορα από έναν κλασσικό υπερυπολογιστή.
Κβαντική ηχώ
Οι κλασσικοί υπολογιστές βασίζονται στα bit, μονάδες πληροφορίας που μπορούν να παίρνουν τις τιμές «0» ή «1». Οι κβαντικοί υπολογιστές βασίζονται στα qubit, τα οποία μπορούν να βρίσκονται σε κατάσταση «0» και «1» ταυτόχρονα, μια διαφορά που θεωρητικά θα επέτρεπε την ταχύτερη επίλυση ορισμένων προβλημάτων.
Ο μικρός αριθμός qubit, η αστάθειά τους και η έλλειψη αλγορίθμων με πρακτικές εφαρμογές θεωρούνται τα σημαντικότερα εμπόδια για την ανάπτυξη χρήσιμων κβαντικών υπολογιστών, ένας τομέας στον οποίο επενδύουν κι άλλες μεγάλες εταιρείες όπως η Microsoft.
Η νέα μελέτη βασίστηκε στον κβαντικό επεξεργαστή Willow της Google (κεντρική εικόνα), ο οποίος διαθέτει 105 υπεραγώγιμα κυκλώματα που λειτουργούν ως qubit.
Οι ερευνητές της Google χρησιμοποίησαν τo Willow για να εκτελέσουν τον νέο αλγόριθμο της «κβαντικής ηχούς», όπως τον ονόμασε η εταιρεία, ο οποίος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για επιστημονικά προβλήματα όπως ο προσδιορισμός της δομής μορίων.
«Ο αλγόριθμος προσφέρει την ευκαιρία για εφαρμογές στον πραγματικό κόσμο» δήλωσε ο Χάρτμουτ Νίβεν, επικεφαλής του κβαντικού εργαστηρίου της Google στη Σάντα Μπάρμπαρα.
Η εταιρεία αισιοδοξεί για πρακτική αξιοποίηση των κβαντικών υπολογιστών μέσα στην επόμενη πενταετία, είπε.
Οι κβαντικοί επεξεργαστές της Google λειτουργούν σε θερμοκρασία κοντά στο απόλυτο μηδέν μέσα σε έναν «κρυοστάτη» που θυμίζει πολυέλαιο (Rocco Ceselin)
Επιφυλάξεις
Η μελέτη υποστηρίζει ότι ένας κλασικός υπερυπολογιστής θα χρειαζόταν 13.000 περισσότερο χρόνο για να εκτελέσει τον αλγόριθμο, χωρίς όμως να αποδείξει ότι θα ήταν αδύνατο να βρεθεί μια ακόμα ταχύτερη κλασσική προσέγγιση.
«Προσωπικά δεν νομίζω ότι αυτό που έκαναν ήταν αρκετό για έναν τέτοιο ισχυρισμό» σχολίασε στον δικτυακό τόπο του Nature o Ντρις Σελς, κβαντικός φυσικός του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης.
Άλλοι συμφώνησαν ότι το επίτευγμα είναι εντυπωσιακό, «θα ήταν όμως τραβηγμένο να πιστέψει κανείς ότι θα λυθούν ξαφνικά προβλήματα οικονομικής σημασίας», όπως είπε ο Τζέιμς Ουίτφιλντ του Κολεγίου Ντάρτμουθ στο Νιου Χάμπσαϊρ.
Πέρα από τη μελέτη στο Nature, η ερευνητική ομάδα της Google υπέβαλε στο αποθετήριο arXiv προδημοσίευση στην οποία ο κβαντικός αλγόριθμος προβλέπει τις δομές ορισμένων μορίων με προσομοιώσεις.
Τα αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν αργότερα με την τεχνική του λειτουργικού μαγνητικού συντονισμού (NMR), κάτι που δείχνει ότι ο αλγόριθμος είναι πράγματι αξιόπιστος.
Παρόλα αυτά, ο αλγόριθμος έχει εφαρμόστηκε μόνο σε μόρια που μπορούν να προσομοιωθούν σε κλασικά συστήματα, κάτι που περιορίζει τις δυνητικές εφαρμογές.
«Μέχρι στιγμής οι επιδείξεις αφορούν μόνο μικρά μόρια, είμαστε όμως αισιόδοξοι ότι παρόμοιες ιδέες θα επεκταθούν τελικά σε πολύ μεγαλύτερα συστήματα στο μέλλον, ίσως ακόμα και σε πρωτεΐνες» σχολίασε ο Άσοκ Ατζόι του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ.
Ένα σημαντικό επίτευγμα της Google, είπε ο Σκοτ Άαρονσον του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Όστιν, είναι ότι ο αλγόριθμος δίνει αποτελέσματα που μπορούν να επιβεβαιωθούν με κλασικές μεθόδους ή με άλλους κβαντικούς υπολογιστές, κάτι που δεν ίσχυε σε προηγούμενους ισχυρισμούς περί κβαντικής υπεροχής.
Αυτό «ήταν μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις του κλάδου τα τελευταία χρόνια, οπότε είμαι ενθουσιασμένος που η Google και άλλοι σημειώνουν σαφή πρόοδο» είπε.
Αναγνώρισε όμως ότι η δημιουργία μεγαλύτερων κβαντικών συστημάτων με πρακτική αξία θα συναντήσει «πρόσθετες μεγάλες προκλήσεις».
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου