Компания IBM обновила свою коммерческую квантовую вычислительную систему, увеличив ее производительность. Новый компьютер теперь оперирует 53 кубитами, он будет доступен для исследователей и компаний для запуска приложений через облако.
IBM открыла для всех желающих свою квантовую вычислительную систему, увеличив её производительность в два раза. Новый компьютер станет самой крупной квантовой системой в коммерческом доступе. В общей сложности там будут работать 14 квантовых компьютеров, в том числе пять 20-кубитных, один 14-кубитный и четыре 5-кубитных.
IBM намерена сделать свой 53-кубитный квантовый компьютер доступным для широкого использования онлайн. Это будет самая большая универсальная квантовая система, доступная за пределами лабораторных условий, пишет издание Techspot. Запуск состоится уже в октябре 2019 г.
Мощности центра рассчитаны на обслуживание более 150 тыс. пользователей, а также около 80 институтов, исследовательских лабораторий и коммерческих клиентов вроде J.P. Morgan Chase, Mitsubishi Chemical и Mizuho Financial Group.
Аналогичная система на 72 кубита есть Google, но компания не позволяет кому-либо использовать ее для вычислений. Квантовая система IBM, напротив, будет доступна клиентам облачной сети IBM Q Network.
IBM продвигает квантовые вычисления в рамках проекта IBM Quantum Experience через облачный сервис с 2016 года. Другие компании, разрабатывающие квантовые компьютеры, такие как Rigetti Computing и D-Wave, также запустили облачные сервисы.
Квантовая 53-кубитная система IBM обладает новой конструкцией процессора и более компактными компонентами, которые улучшают масштабирование и снижают вероятность возникновения ошибок. Компьютер разработан таким образом, чтобы показывать высокую надежность в облачной среде.
IBM показала первый компактный квантовый компьютер в начале 2019 г. на международной выставке потребительской электроники CES. Это был прототип квантового 20-кубитного компьютера в компактном корпусе. Новинка получила название Q System One. До этого квантовые системы, как правило, занимали собой целые комнаты.
Устройство было хаключено в герметичный корпус в форме куба с длиной ребра 2,75 м, который выполнен из боросиликатного стекла толщиной 1,27 см. Помимо квантового процессора в корпусе Q System One располагаются различные управляющие модули, а также система охлаждения.
Квантовый компьютер может выполнить задачи, недоступные даже самому мощному суперкомпьютеру. Приход квантовых компьютеров на смену традиционным многие считают неизбежным событием. В последние несколько десятилетий мы наблюдали цифровую революцию, которая в значительной степени движима законом Мура, который гласит, что количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца. Чуть позже появилась разновидность закона, где фигурирует не два года, а 18 месяцев. Это связано уже не с Муром, а с Давидом Хаусом из Intel. По его мнению, производительность процессоров должна удваиваться каждые 18 месяцев из-за одновременного роста как количества транзисторов, так и быстродействия каждого из них.
Гордон Мур в 2007 г. заявил, что уже через 10-15 лет дальнейший процесс миниатюризации транзисторов натолкнется на фундаментальные законы физики. При этом г-н Мур сослался на мнение известного британского физика-теоретика Стивена Хокинга, который считал, что фундаментальными пределами развития микроэлектроники является скорость света и атомарное строение материи. Таким образом, выявление нового способа повышения производительности вычислений уже продолжительное время было основной областью изучения.
Квантовые вычислительные системы считаются одной из самых перспективных технологий на данный момент. Предполагается, что они станут основой для полноценного искусственного интеллекта, смогут упростить аэрокосмические и военные системы, смоделировать новые материалы и лекарства. Также не исключено, что в будущем квантовые системы смогут улучшить игровые проекты в виртуальной реальности, моделируя любые физические законы в вымышленных мирах.
В широком смысле квантовый компьютер — это вычислительное устройство, использующее для передачи и обработки данных явления квантовой механики. Его главное отличие от обычного компьютера — метод предоставления информации. В классическом вычислительном устройстве обработка информации достигается посредством бинарного кода, который обладает двумя базовыми состояниями — нулем и единицей. И может находиться лишь в каком-то конкретном.
В свою очередь работа квантового компьютера основана на концепции суперпозиции, а вместо обычных битов применяются кубиты. Благодаря суперпозиции кубит может иметь значения, полученные за счет комбинирования нуля и единицы, так что он может иметь два этих состояния одновременно. Благодаря этому квантовые компьютеры потенциально способны демонстрировать высочайшую производительность в вычислениях. Важной вехой для квантовых технологий считается достижение так называемого квантового превосходства (Quantum supremacy) — способности производить вычисления быстрее классических систем.
Хотя технологические гиганты, стартапы и исследовательские лаборатории вложили время и усилия в разработку квантовых компьютеров, сегодня всё еще нет массового производства квантовых компьютеров, которые могли бы делать то, чего не может сделать классический компьютер.
Индустрия еще не достигла этого порога, поскольку квантовые вычисления все еще находятся на ранней стадии развития. По оценкам экспертов, сейчас это похоже на эру классических компьютеров 1950-х гг.
