Bis Ende dieses Jahres will Google einen 49-Qbit-Quantencomputer zeigen



    Quantencomputer sind Geräte, in denen Phänomene wie Quantenüberlagerung und Quantenverschränkung zum Übertragen und Verarbeiten von Daten verwendet werden. Experten sagen, dass ein Quantencomputer mit einer bestimmten Anzahl von Qubits eines Prozessors Standardcomputer und sogar Supercomputer übertreffen wird. Solche Computer sind jedoch nicht für alle Arten von Aufgaben geeignet, sie können jedoch beispielsweise in der Kryptographie sehr produktiv eingesetzt werden. Im Moment auf die Schaffung von Quantencomputern ausgeführt wird IBM, Google und einige andere Unternehmen.

    Ihr Interesse an dieser Art von Geräten ist verständlich - schließlich können Quantencomputer neben der Kryptographie auch für die Arbeit mit beliebigen Multipartikelsystemen verwendet werden. Dies bedeutet, dass ein Quantencomputer perfekt für die Lösung von Problemen von Kernphysikern, Genetikern, Energietechnikern, Meteorologen, IT-Vertretern und natürlich dem Militär ist. Vor kurzem wurde bekannt, dass Google bereits Ende dieses Jahres einen 49-Qbit-Quantencomputer auf den Markt bringen will.

    Es ist geplant, die Anzahl der Qubits mit dem neuen System zu erhöhen, das ein Array von 7 * 7 Qubits enthalten wird. Wenn dieses Projekt implementiert werden kann, wird Google derzeit über einen der leistungsfähigsten Quantencomputer verfügen, wenn nicht den leistungsfähigsten. Vertreter des Unternehmens selbst hoffen früher oder später auf "Quantenüberlegenheit". Nein, Google-Mitarbeiter planen nicht, mit dem Kopf nach den Straßen der Städte zu laufen, nachdem sie einen Superprodukt-Quantencomputer geschaffen haben (obwohl, warum nicht?). Quantenüberlegenheit ist ein Zustand, in dem kein herkömmlicher Computer, selbst der mächtigste, mit einem Quantencomputer konkurrieren kann.

    "Wir sprechen seit vielen Jahren davon, wie leistungsfähig ein Quantenprozessor sein kann, weil hier die Gesetze der Quantenphysik in Kraft treten, und nun wollen wir das demonstrieren", sagte John Martinis, ein Vertreter des Google-Forschungsteams.



    Im Prinzip sind 49 Qubits gut, aber selbst ein so leistungsfähiger Quantencomputer ist immer noch der Anfang einer Quantenzukunft. Experten glauben übrigens, dass das massive Aufkommen von Quantencomputern das Ende der Kryptographie in der Form bedeutet, in der wir sie kennen und verstehen. Ein ausreichend leistungsfähiges Quantensystem (hier handelt es sich um einen Prozessor, der aus 100 Millionen Qubits besteht) kann innerhalb eines Tages einen 2000-Bit-Schlüssel erhalten. Aber die Schaffung von Quantencomputern mit einer solchen Leistung ist natürlich noch weit entfernt - Qbits werden immer noch in Dutzenden, nicht einmal in Hunderten gemessen. Und darüber waren es ungefähr 100 Millionen. Dies ist eine weit entfernte Zukunft.

    Zu Geektimes wurden Informationen über den D-Wave-Quantencomputer veröffentlicht. In Wirklichkeit handelt es sich dabei jedoch nicht um einen vollwertigen Quantencomputer, sondern nur um die Installation des Quantentemperns.. Laut Greg Tallant, Leiter des Center for Quantum Computing bei Lockheed Martin, kann ein solches System Probleme basierend auf dem Ising-Modell lösen. Es ist für den Einsatz in einer begrenzten Anzahl von Projekten geeignet.

    Eine Reihe von Spezialisten beschäftigt sich mit der Emulation von Quantencomputern auf modernen, hochproduktiven traditionellen Systemen. Klassische Computer können tatsächlich arbeiten, indem sie die Arbeit von Quantensystemen nachbilden. Es gibt jedoch Einschränkungen. Zum Beispiel im April der Supercomputer des National Laboratory. Lawrence Berkeley (geb. Ernest Orlando, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley Lab, LBNL) konnte als Quantencomputer mit 45 Qubits arbeiten. Die Kraft dieses Systems betrug etwa 29 Petaflops. Wissenschaftler glaubenWenn wir gewöhnliche Systeme mit Quantensystemen vergleichen, werden die ersteren nicht in der Lage sein, die 49 Qubits zu überschreiten.



    Google hat zuvor Quantencomputer mit Arrays von 9 * 1-Qubits und 2 * 3-Qubits getestet. Jetzt gilt es, alles zu skalieren, um wirklich leistungsfähige Quantensysteme zu schaffen. Gleichzeitig gelang es den Entwicklern, einen normalen Betriebsablauf eines Quantencomputers unter nahezu vollständig fehlenden Systemfehlerkontrollen zu erreichen. Die Ersteller des Systems versprechen, dass selbst bei einem System mit 50 Qubits keine Fehlerkorrektur erforderlich ist oder nur minimal ist. Richtig, das sind bisher nur Pläne, die möglicherweise nicht in Erfüllung gehen.

    Google kann noch nicht klarstellen, welche nützlichen Aufgaben ein 50-Bit-Quantencomputer erfüllen wird. Aber die Tatsache, dass ein neuer Systemtyp für die ganze Welt nützlich sein wird, haben die Entwickler von Quantencomputern keinen Zweifel.

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