Американская разведка даст денег IBM на квантовый компьютер


IBM работает на созданием квантовых компьютеров уже не одно десятилетие — теперь поддержать компанию в этой области вызвалось Агентство передовых исследований в сфере разведки IARPA

16 декабря 2015
 
Наука и технология сегодня приближаются к физическим ограничениям, делающим невозможным дальнейшую миниатюризацию электронных компонентов — получить дальнейший прирост производительности вычислительных систем становится все сложнее. Но квантовые компьютеры — в их основе лежат необычные свойства логических затворов, сравнимых по размеру с отдельными атомами — могут обладать гораздо большей производительностью даже в сравнении с самыми мощными современными суперкомпьютерами. Такие устройства могут использоваться для разработки новых лекарств, взлома шифров и — в перспективе — для создания полноценного искусственного интеллекта.

IBM работает над созданием квантовых компьютеров уже несколько десятилетий. Теперь компания получит поддержку американской разведки в лице Агентства передовых исследований в сфере разведки IARPA — компания объявила о получении долгосрочного гранта на продолжение исследований, связанных с созданием квантовых вычислительных устройств.

Классические компьютеры — от гигантских мейнфреймов, которые обычно занимают целые помещения, до смартфонов в наших карманах — содержат миллиарды микроскопических транзисторов. Последние, по сути, представляют собой переключатели, которые могут находится в одном из двух состояний, включенном или выключенном — это и есть те самые «нули» и «единицы». Каждый пост в соцсетях, текст, документ, фото состоят из серии «0» и «1», которые называют «битами». В квантовых вычислениях транзистор состоит из одного атома, который может одновременно представлять и «ноль», и «единицу» — такое особое состоянии атома называется «суперпозицией». Эти квантовые биты, или «кубиты» (quantum bits), позволяют компьютеру выполнять одновременно сразу несколько составляющих вычислительной задачи, тем самым наделяя квантовые устройства исключительной производительностью.

Правда, все это возможно при условии, что у вас имеется достаточно кубитов, работающих как единая система. Кубиты намного сложнее удержать в стабильном состоянии, чем обычные биты — их приходится изолировать в больших устройствах, способных поддерживать температуру, приближающуюся к абсолютному нулю. У IBM есть несколько таких машин — самая мощная из них позволяет использовать всего лишь 8 кубитов.

IBM недавно представила собственный план разработки квантовых компьютеров — создание полноценного вычислителя займет многие годы, если не десятилетия.
Сегодня IBM работает над коррекций ошибок, которые появляются в ходе тестов квантовой компьютера и являются следствием неустойчивости кубитов. Специалисты компании предполагают возможность удержания в стабильном состоянии одновременно нескольких тысяч квантовых битов — они при этом будут находится в едином пространстве и смогут выполнять поставленные вычислительные задачи.

Одна из областей применения квантовых компьютеров, где ожидается прорыв — шифрование и безопасность. Правительство США сможет использовать такие устройства либо для взлома самых стойких цифровых шифров, имеющихся на сегодняшний день, либо для создания собственных потенциально неуязвимых шифров. Это одна из наиболее очевидных причин, по которым IARPA интересуется квантовыми компьютерами. Агентство также работает с другими компаниями, например, D-Wave, инвестируя в создание подобных устройств (некоторые эксперты сомневаются, что компьютеры D-Wave являются квантовыми; исследователи из Google, купившие одну из машин D-Wave в 2013 году, недавно разместили результаты собственных экспериментов в которых говорится, что компьютер D-Wave показал «ускорение в 100 миллионов раз», но только для весьма специфичных задач).

IBM недавно представила собственный план разработки квантовых компьютеров, причем представители компании сразу оговорились, что его окончательная реализация — создание полноценного квантового компьютера — займет многие годы, если не десятилетия — прежде чем будет построен полноценный квантовый компьютер. 



Что еще почитать