Выполнив 47 лет вычислений за 6 секунд, квантовый компьютер Google легко сокрушает суперкомпьютер номер один в мире.

Закон Мура приближается к своему пределу, и квантовые вычисления выведут человечество в совершенно новую область.

Недавно Google опубликовал статью о квантовых компьютерах на arxiv и заявил, что их квантовый компьютер выполнил вычисления самого передового компьютера в мире за 47 лет всего за 6 секунд.

Исследования показывают, что новейший квантовый процессор Google Sycamore вырос с 53 кубитов в 2019 году до 70 кубитов сегодня.

Следует отметить, что как основная информационная единица квантового компьютера число кубитов (англ.Quantum Bit) является важным параметром для оценки вычислительной мощности квантового компьютера. Чем больше количество кубитов, тем больше компонентов в компьютере и тем больше вычислений можно выполнить экспоненциально.

Таким образом, увеличение количества кубитов в новом процессоре означает, что его производительность увеличилась в геометрической прогрессии.В то же время в статье также показано, что новый процессор примерно в 241 миллион раз более надежен, чем предыдущий.

На самом деле, будь то «вербальное» или «фактическое», Google никогда не отказывалась от исследований и разработок квантовых компьютеров.

Еще 20 сентября 2019 года Google опубликовал статью о квантовых компьютерах в НАСА, утверждая, что разработанный ею квантовый компьютер впервые в мире достиг «квантовой гегемонии» (то есть это означает, что квантовые компьютеры могут работать лучше). чем традиционные компьютеры. Решите конкретную вычислительную задачу), успешно завершил расчет за 200 секунд, на выполнение которого самому мощному суперкомпьютеру Summit в то время потребовалось 10 000 лет.

В то время они использовали квантовый процессор Sycamore, состоящий из 54 кубитов, но один кубит вышел из строя, и процессор фактически использовал только 53 кубита.

Как только новость вышла, она привлекла внимание людей из всех слоев общества по всему миру, а также вызвала сомнения у многих представителей отрасли. Усовершенствовав алгоритм, ученые IBM обнаружили, что идеальная симуляция той же задачи может быть выполнена за 2,5 дня с гораздо большей точностью. Хотя этот результат может быть не идеальным для неспециалистов, он по-прежнему имеет большое значение для ученых, занимающихся квантовой физикой, поскольку впервые наглядно демонстрирует силу «квантовой гегемонии».

Пять лет спустя традиционные компьютеры в лице суперкомпьютеров также достигли бурного развития.

В последнем рейтинге суперкомпьютеров, обнародованном в июне 2023 года, первое место занимает суперкомпьютер Frontier совместного производства AMD и HPE Cray в США с теоретической максимальной производительностью 2 эксафлопса, то есть два квинтиллиона вычислений в секунду. его вычислительная мощность в десять раз больше, чем у суперкомпьютера Summit.

Однако под атакой уменьшения размерности квантовыми компьютерами «независимо от того, насколько толсты ноги комара, он не может сдержать слона», и разрыв между ними стал еще больше.

По данным исследовательской группы Google, суперкомпьютеру Frontier требуется 6,18 секунды, чтобы сопоставить результаты вычислений кубитного компьютера Google-53, а суперкомпьютеру Frontier требуется не менее 47,2 года, чтобы соответствовать последнему квантовому компьютеру Google.

Стив Брайерли, генеральный директор квантовой компании Riverlane из Кембриджа, зашел так далеко, что назвал прогресс Google «важной вехой», добавив: «Споры о том, достигли ли мы или действительно достигнем квантового превосходства, теперь улажены».

Но Себастьян Феттель, генеральный директор стартапа Universal Quantum, также сказал: «Квантовые компьютеры должны демонстрировать более практичные функции».

Для справки, ниже приведены 8 конкретных приложений будущих квантовых компьютеров, составленных Swarma Club:

В области медицины использование квантовых компьютеров может позволить точно предсказать направление мутации вируса и заранее разработать конкретные лекарства в соответствии с путем передачи вирусов в разных популяциях.

В области криптографии традиционному компьютеру могут потребоваться сотни тысяч лет, чтобы взломать 1024-битный алгоритм RSA, но квантовый компьютер с 512 кубитами теоретически может взломать его за одну секунду.

В области биологии в центре внимания и сложности будущих исследований находится переопределение вида путем интеграции нескольких наборов данных генома, транскриптома, протеома, метаболома и фенома с помощью квантовых компьютеров.

В области прогнозирования погоды использование квантовых компьютеров может значительно улучшить расчет прогнозов погоды в реальном времени, тем самым значительно повысив точность прогнозирования и увеличив количество дней прогнозирования.

В области автономного вождения автомобили оснащены квантовыми компьютерами, которые могут точно измерять и вычислять элементы, содержащиеся в сценариях безопасного и комфортного вождения.

В области автоматизированного проектирования квантовый компьютер подключается к человеческому мозгу, представляя на экране изображение, которое думает человеческий мозг, а затем путем простого выбора он может выполнить дизайн профессионального уровня.

В области финансового управления квантовые компьютеры рассчитывают различные переменные и параметры, чтобы предсказать направление движения огромной и сложной системы, и даже рассчитывают вероятность финансовых бурь, чтобы подготовиться к черным дням.

В области биологической эволюции использование квантовых компьютеров может позволить установить историю Земли с временным разрешением в годы или даже дни.

Конечно, квантовых вычислений еще много, и если вы хотите испытать более конкретные приложения, вы можете также дать им достаточно времени для развития, и мы все попробуем их одно за другим в будущем.

#Добро пожаловать в официальный публичный аккаунт Айфанер в WeChat: Айфанер (идентификатор WeChat: ifanr), в ближайшее время вам будет представлен более интересный контент.

Ай Фанер | Оригинальная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo