Новий алгоритм натхненний тим, як працює сонар, і вчені використовували його для вирішення реальних проблем. (Зображення: Google Quantum AI)
Вчені Google створили новий алгоритм, який може вирішувати проблеми на квантовому процесорі в 13 000 разів швидше, ніж найшвидші суперкомп'ютери світу. Вони кажуть, що це наближає нас на один крок до використання квантових комп'ютерів у розробці ліків, матеріалознавстві та багатьох інших наукових застосуваннях.
Дослідники кажуть, що новий алгоритм, який отримав назву «Квантові відлуння», є проривом, оскільки він досягає квантової переваги, будучи першим таким алгоритмом, який можна перевірити незалежно, запустивши його на іншому квантовому комп'ютері.
Вам може сподобатися
-
Вчені досягли рівня помилок квантових комп'ютерів 0,000015% — світового рекорду, який може призвести до створення менших та швидших машин.
-
«Як майстер гри в тетріс»: вчені винаходять квантові віртуальні машини — вони скоротять час виконання з днів до годин
-
Вчені представили перший у світі квантовий комп'ютер, побудований зі звичайних кремнієвих чіпів
Роблячи це, вони виявили раніше невідомі деталі атомної відстані та структури двох молекул з 15 та 28 атомами відповідно — [4-13C]-толуолу та [1-13C]-3',5'-диметилбіфенілу (DMBP).
Система, яка використовувалася в цьому експерименті, була невеликою (15 кубітів), але майбутня робота дозволить дослідникам моделювати молекули, які в чотири рази більші — масштаб, неможливий для класичного моделювання, йдеться в дослідженні команди.
Відлуння з минулого
Нове дослідження ґрунтується на десятиліттях роботи, що розпочалася в 1980-х роках з дослідження Мішеля Деворе, професора фізики Каліфорнійського університету та головного наукового співробітника Google Quantum AI з квантового обладнання. Деворе став співлауреатом Нобелівської премії з фізики 2025 року за цю роботу та є співавтором дослідження.
«Сьогодні ми оголошуємо про цей проривний алгоритм, який фактично знаменує собою ще одну віху, в якій виконуються обчислення, кількість яких можна перевірити. Тож, якби інший квантовий комп’ютер виконав би такі ж обчислення, результат був би таким самим. Отже, це знаменує собою новий крок до повномасштабних квантових обчислень», – сказав Деворет на брифінгу для преси. «Цей алгоритм Quantum Echoes не тільки можна перевірити, тому його результат можна отримати за допомогою іншого подібного квантового комп’ютера, але й він має квантову перевагу; він реалізує обчислення, яке зайняло б набагато більше часу, ніж за допомогою класичного обладнання».
Алгоритм квантового відлуння працює в кілька етапів, що зводиться до високоякісного відлуння, в якому сигнал надсилається в квантову систему, а потім перетворюється в зворотному напрямку, щоб прослухати «відлуння», яке повертається, все це посилене конструктивною інтерференцією (явище, при якому квантові хвилі поєднуються, щоб стати сильнішими).
Вам може сподобатися
-
Вчені досягли рівня помилок квантових комп'ютерів 0,000015% — світового рекорду, який може призвести до створення менших та швидших машин.
-
«Як майстер гри в тетріс»: вчені винаходять квантові віртуальні машини — вони скоротять час виконання з днів до годин
-
Вчені представили перший у світі квантовий комп'ютер, побудований зі звичайних кремнієвих чіпів
Спочатку вчені виконали серію операцій, або квантових вентилів, на переплетеному масиві зі 105 кубітів на Willow QPU. Далі один кубіт був збурений, або відхилений, перш ніж вони виконали ті ж самі операції у зворотному порядку. Результатом став цікавий «ефект метелика», який можна було використовувати для виявлення інформації про квантову систему. Потім вчені використали цей алгоритм для вимірювання відстаней між атомами у двох молекулах.
Щоб підтвердити ефективність алгоритму на Willow порівняно з класичними суперкомп'ютерами, вчені провели ретельні тести “червоного об'єднання”, запозичуючи методи кібербезпеки для перевірки надійності результатів. Ці тести тривали еквівалентно 10 рокам.
«Звичайно, це кидає рукавицю будь-яким скептикам, які намагаються відтворити їхні результати класичним способом», — сказав Live Science Скотт Ааронсон, завідувач кафедри інформатики Техаського університету в Остіні. «Порівняно з попередніми демонстраціями квантової переваги, великою перевагою тут є те, що результатом є одне число, а не вибірка з розподілу, і тому в принципі його можна ефективно перевірити — якщо не за допомогою класичного комп’ютера, то принаймні за допомогою другого квантового комп’ютера».
Пов'язані історії
— Вчені побили квантовий рекорд, створивши мамонтову систему з 6000 кубітів, і вона працює за кімнатної температури
— Квантові обчислення «детектора брехні» нарешті доводять, що ці машини на відстані вловлюють моторошну дію Ейнштейна, а не просто імітують її.
— «Це значно зрушує часову шкалу вперед»: прорив у квантових обчисленнях може зменшити кількість надокучливих помилок до 100 разів
Ааронсон додав, що квантова перевага, яку можна перевірити, є однією з найбільших проблем у цій галузі. Він зазначив, що метою Google в обох нових дослідженнях було не вирішення комерційно корисної проблеми, а отримання явної переваги над класичним комп'ютером і надання можливості іншому квантовому комп'ютеру самостійно перевірити відповідь.
Google запустив квантовий обчислювальний чіп Willow у грудні минулого року. Новий процесор продемонстрував, що зі збільшенням кількості кубітів кількість помилок, що виникають, зменшується експоненціально, що стало ключовою віхою в дослідженнях квантових обчислень. Але самих лише вдосконалень апаратного забезпечення недостатньо — навіть якщо машини можна було б масштабувати до мільйонів кубітів, необхідних для перевершення класичних обчислень. Це тому, що програмні та апаратні компоненти повинні працювати разом, щоб знайти найефективніший шлях вирішення проблеми, як зазначив Мі.
Вчені Google стверджують, що вже через п'ять років ми почнемо бачити практичні застосування, які можливі лише за допомогою квантових комп'ютерів. Однак нам все одно потрібно буде масштабувати апаратне забезпечення, щоб машини могли працювати з мільйонами кубітів — те, що сьогодні важко уявити, оскільки найпотужніші квантові комп'ютери мають лише сотні або тисячі кубітів.
Кеумарс Афіфі-Сабет, редактор каналу, технології
Кьомарс — редактор відділу технологій у Live Science. Він писав для різних видань, зокрема ITPro, The Week Digital, ComputerActive, The Independent, The Observer, Metro та TechRadar Pro. Він пропрацював журналістом у сфері технологій понад п'ять років, раніше обіймав посаду редактора спеціалізованих матеріалів в ITPro. Він має кваліфікацію журналіста NCTJ та ступінь з біомедичних наук Лондонського університету Королеви Марії. Він також зареєстрований як дипломований менеджер-основоположник в Chartered Management Institute (CMI), отримавши кваліфікацію керівника команди 3-го рівня з відзнакою у 2023 році.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Вчені досягли рівня помилок квантових комп'ютерів 0,000015% — світового рекорду, який може призвести до створення менших та швидших машин.
«Як майстер гри в тетріс»: вчені винаходять квантові віртуальні машини — вони скоротять час виконання з днів до годин
Вчені представили перший у світі квантовий комп'ютер, побудований зі звичайних кремнієвих чіпів
Вчені вперше використовують квантове машинне навчання для створення напівпровідників – і це може змінити спосіб виготовлення чіпів
Крихітний кріогенний пристрій скорочує теплові викиди квантових комп'ютерів у 10 000 разів — і його можуть запустити у 2026 році
Квантовий інтернет стає ближчим завдяки новому чіпу — він допомагає передавати квантові сигнали через реальні волоконно-оптичні кабелі
Найновіше в галузі обчислювальної техніки
Квантові обчислення «детектор брехні» нарешті доводять, що ці машини на відстані вловлюють моторошну дію Ейнштейна, а не просто імітують її.
Нове розумне кільце — це новий спосіб керування комп'ютером, який міцно прицілився до простої миші.
«Це значно зрушує часову шкалу вперед»: прорив у квантових обчисленнях може зменшити кількість надокучливих помилок до 100 разів
Квантовий рекорд побитий: вчені створили мамонтову систему з 6000 кубітів — і вона працює за кімнатної температури
Історія науки: Винахід транзистора започаткував еру обчислювальної техніки — 3 жовтня 1950 року
Microsoft представляє нові комп'ютерні чіпи з рідинним охолодженням — вони можуть запобігти сильному перегріву центрів обробки даних зі штучним інтелектом
Останні новини
Проривний алгоритм Google «Квантові відлуння» наближає нас до корисних квантових обчислень — він працює в 13 000 разів швидше, ніж на суперкомп'ютері.
Дослідження показує, що не потрібно бути дуже щасливим, щоб уникнути передчасної смерті від хронічних захворювань
Телескоп Джеймса Вебба виявив, що галактики в ранньому Всесвіті були набагато хаотичнішими, ніж ми думали
Робот H2 від Unitree позує, робить піруети та виконує спритні рухи карате з моторошно реалістичними рухами.
«Нелегальний» металошукач знайшов у Німеччині величезний скарб римських скарбів і ховав його 8 років
Рослини самоорганізуються в «прихованому порядку», що повторює закономірність, що зустрічається по всій природі
ОСТАННІ СТАТТІ
1. Дослідження показує, що не потрібно бути дуже щасливим, щоб уникнути передчасної смерті від хронічних захворювань.
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
Додати як пріоритетне джерело в Google
- Про нас
- Зв'яжіться з експертами Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “type-news-daily,serversidehawk,van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com
