Ένα βήμα πιο κοντά στην ανάπτυξη παγκόσμιου κβαντικού υπολογιστή η Google

Η εταιρεία ανέπτυξε ένα πρωτότυπο σύστημα που συνδυάζει τις δύο κύριες προσεγγίσεις στην κβαντική πληροφορική


ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΝΕΑ
16:30
09/06/2016
Ένα βήμα πιο κοντά στην ανάπτυξη παγκόσμιου κβαντικού υπολογιστή η Google
3
loading

Εδώ και τρεις δεκαετίες οι ερευνητές προσπαθούν να αναπτύξουν έναν παγκόσμιο κβαντικό υπολογιστή, μια υπολογιστική δηλαδή συσκευή που εκμεταλλεύεται ιδιότητες της κβαντομηχανικής για την επεξεργασία δεδομένων και την εκτέλεση υπολογισμών.

Ωστόσο, οι προσπάθειες για την ανάπτυξη ενός τέτοιου περίπλοκου συστήματος προχωρούσαν μέχρι πρόσφατα με πολύ αργό ρυθμό. Μια ερευνητική ομάδα της Google ομως κατάφερε να κατασκευάσει το πρωτότυπο μιας τέτοιας συσκευής - που βρίσκεται σε πειραματικό ακόμα στάδιο- η οποία είναι σε θέση να επιλύει ένα ευρύ φάσμα προβλημάτων σε τομείς όπως η χημεία και η φυσική, ενώ παράλληλα έχει τη δυνατότητα κλιμάκωσης σε μεγαλύτερα συστήματα.

Όπως αναφέρει το Αθηναϊκό Πρακτορείο Ειδήσεων, τόσο η IBM όσο και η καναδική εταιρεία D-Wave έχουν αναπτύξει λειτουργικούς κβαντικούς υπολογιστές χρησιμοποιώντας διαφορετικές προσεγγίσεις, ωστόσο τα μηχανήματά τους δεν έχουν μεγάλη δυνατότητα κλιμάκωσης στην πληθώρα των κβαντικών bits (qubits) που χρειάζονται για την επίλυση προβλημάτων που οι κλασσικοί υπολογιστές δεν μπορούν να λύσουν. Επιστήμονες των ερευνητικών εργαστηρίων της Google καθώς και φυσικοί του Πανεπιστημίου Σάντα Μπάρμπαρα της Καλιφόρνια περιγράφουν τη νέα αυτή συσκευή στην ιστοσελίδα Nature.

«Πρόκειται για μια καταπληκτική δουλειά από πολλές απόψεις και είναι γεμάτη με πολύτιμα μαθήματα για την κβαντική κοινότητα», δήλωσε στο Nature ο Daniel Lidar, ειδικός σε θέματα κβαντικής πληροφορικής του Πανεπιστημίου της Νότια Καλιφόρνιας.

Το πρωτότυπο σύστημα που ανέπτυξε η Google συνδυάζει τις δύο κύριες προσεγγίσεις στην κβαντική πληροφορική. Η μία προσέγγιση κατασκευάζει τα ψηφιακά κυκλώματα του υπολογιστή χρησιμοποιώντας qubits σε καθορισμένες διατάξεις με στόχο την επίλυση ενός συγκεκριμένου προβλήματος. Αυτό είναι ανάλογο με ένα «χειροποίητο» ψηφιακό κύκλωμα που υπάρχει σε έναν συμβατικό μικροεπεξεργαστή, ο οποίος έχει αναπτυχθεί με τη χρήση των κλασσικών bits.

Μεγάλο μέρος της θεωρίας των κβαντικών υπολογιστών βασίζεται σε αυτή την προσέγγιση, η οποία περιλαμβάνει μεθόδους για τη διόρθωση σφαλμάτων που διαφορετικά θα μπορούσαν να «εκτροχιάσουν» έναν υπολογισμό. Μέχρι στιγμής, οι πρακτικές εφαρμογές ήταν εφικτές με τη χρήση μόνο μερικών qubits.

Η άλλη προσέγγιση ονομάζεται αδιαβατική κβαντική πληροφορική (Adiabatic Quantum Computing - AQC). Στην προκειμένη περίπτωση, ο υπολογιστής κωδικοποιεί ένα συγκεκριμένο πρόβλημα σε μία ομάδα qubits και σταδιακά εξελίσσει και προσαρμόζει την αλληλεπίδραση μεταξύ τους ώστε να «διαμορφώσει» τη συλλογική κβαντική τους κατάσταση και να φτάσει στη λύση. Ως αρχή, περίπου οποιοδήποτε πρόβλημα μπορεί να κωδικοποιηθεί στην ίδια ομάδα qubits.

Αυτή η νέα προσέγγιση θα επιτρέπει σε έναν υπολογιστή να πραγματοποιεί κβαντικές διορθώσεις σφαλμάτων, δήλωσε στο Nature o Lidar. «Με τη διόρθωση των σφαλμάτων, η προσέγγισή μας μετατρέπεται σε έναν αλγόριθμο γενικής χρήσης που είναι στη θεωρία κλιμακούμενος σε έναν τυχαίο μεγάλο κβαντικό υπολογιστή», δήλωσε ο Alireza Shabani, ένα ακόμα μέλος της ερευνητικής ομάδας της Google.

Η συσκευή της Google βρίσκεται ακόμα σε πειραματικό στάδιο, ωστόσο ο Lidar υποστηρίζει ότι σε ένα με δύο χρόνια, αυτού του είδους οι συσκευές θα μπορούσαν να είναι πραγματικότητα. «Στο μέλλον θα είναι δυνατό να κάνουμε προσομοίωση της κβαντικής δυναμικής, η οποία είναι απρόσιτη μέσω του κλασσικού υλικού και θα σηματοδοτήσει την έλευση της "κβαντικής υπεροχής"», πρόσθεσε ο ίδιος.

ΚΑΝΤΕ LIKE ΣΤΟ NEWSBEAST.GR

3
σχόλια
  1. avatar Prodromos Regalides

    Η μετάφραση από το Nature του "universal" ως παγκόσμιου δεν είναι σωστή, άσχετα αν τα λεξικά και οι μηχανές μετάφρασης το δίνουν ως σωστή απάντηση.
    Και δεν είναι μόνο το newsbeast , αλλά όλα τα σχετικά site , που έπεσαν στην παγίδα αυτή. Οπότε σας δίνω τη δυνατότητα(με παντελή έλλειψη μετριοφροσύνης) να είστε οι πρώτοι και ίσως οι μοναδικοί που θα μετεφέρετε την είδηση αυτή σωστά στο ελληνικό κοινό.

    Ως τώρα, οι κβαντικοί υπολογιστές εκτός του ότι ήταν περιορισμένοι σε μερικά μόνο qubits χωρίς εμφανή πρακτική δυνατότητα για επέκταση (scaling), μπορούσαν μόνο να χρησιμοποιηθούν για λύση προβλημάτων ειδικής φύσης. Ως εκ τούτου θα μπορούσαν να χαρακτηρισθούν ως υπολογιστές ειδικής χρήσης(specialised computing machines) , σε αντίθεση με τους υπολογιστές γενικής χρήσης(universal), που μπορούν να προγραμματισθούν για να λύσουν κάθε υπολογίσιμο αλγόριθμο ή συνάρτηση.

    Ενδιαφέρουσα είδηση , αλλά την αντιμετωπίζω με λίγο σκεπτικισμό , αφού πλήθος ανακοινώσεων έχουν δημοσιευθεί την τελευταία δεκαετία , που υπόσχονται να φέρουν το άγιο δισκοπότηρο των κβαντικών υπολογιστών ένα βήμα πιο κοντά στην πραγματικότητα και την πρακτικότητα.

  2. avatar Apla

    Οι υπολογιστες αναπτυχθηκαν για να λυνουν προβληματα της πολεμικης(οπλικης0 βιομηχανιας. Ποια "σφαλματα" σκοπευουν να διορθωσουν;!

    1. avatar Prodromos Regalides

      Τα σφάλματα που προσπαθούν οι επιστήμονες να διορθώσουν δεν σχετίζονται με τα προβλήματα της καθημερινότητας και τις κοινωνικοοικονομικές μας , πολιτικές και στρατιωτικές στρεβλώσεις.

      Eδώ το κείμενο αναφέρεται στα υπολογιστικά σφάλματα των τωρινών κβαντικών υπολογιστών , που είναι πολλά και τους καθιστούν προς το παρόν μια μη βιώσιμη λύση.

      Τώρα ,το αν οι κβαντικοί υπολογιστές θα μας σώσουν από τα προβλήματά μας και τα σφάλματά μας, αυτό είναι μια διαφορετική συζήτηση.

Παρακαλούμε περιμένετε ...
Το newsbeast επιλέγει
Το newsbeast προτείνει