Есть Google, достигнутые квантовой превосходство?

Акции

Google's Sycamore chip is kept cool inside their quantum cryostat.
Платан чип от Google сохраняет прохладу внутри их квантовые криостата.
(Изображение: © Эрик Лусеро/Гугл, Инк.)

Google просто взяли квантовый скачок в области компьютерных наук. Используя государство-оф-искусство квантовый компьютер, называемый Платан, Google утверждал,»квантовая превосходство» над наиболее мощных суперкомпьютеров в мире путем решения задачи является практически невозможным для нормальных машин.

Квантовый компьютер завершил сложные вычисления в 200 секунд. Что же расчет будут брать даже на самых мощных суперкомпьютеров примерно 10 000 лет, чтобы закончить, группа исследователей, возглавляемая Джоном Мартини, физик-экспериментатор в Санта-Калифорнийском университете, Барбара, писал в своем исследовании, опубликованном в среду (октября. 23) в журнале Природа.

«Вполне вероятно, что классическое моделирование времени, в настоящее время оценивается в 10 000 лет, будет снижена на улучшение классических аппаратных средств и алгоритмов,» Брукс Фоксен, аспирант научный сотрудник Мартини’ лаборатории, говорится в сообщении. «Но поскольку мы в настоящее время 1.5 трлн раз быстрее, мы чувствуем себя комфортно, чтобы претендовать на это достижение», — добавил он, ссылаясь на превосходство квантовых компьютеров.

По Теме: 18 Раз Квантовая Физика Взорвали Наши Умы

Квантовые компьютеры воспользоваться юродивый физики квантовой механики для решения проблем, которые будет крайне сложно, если не невозможно, для классического полупроводника на основе вычислительной техники для решения.

Расчет на то, что Google выбрала для покорения-это квантовые эквиваленты генерации очень длинный список случайных чисел и проверка их значений в миллионы раз. В результате это решение не особо полезны за пределами мира квантовой механики, но имеет большие последствия для вычислительной мощности устройства.

Сила в неопределенности

Обычные компьютеры выполнять вычисления, используя «кусочки» информации, которые, как и выключатели, могут существовать только в двух состояниях: либо 1, либо 0. Квантовые компьютеры используют квантовые биты, или «кубиты», которые могут существовать как 1 и 0 одновременно. Это странное следствие из квантовой механики называется суперпозицией состояния и является ключом к квантовому компьютеру преимущество по сравнению с классическими компьютерами.

Например, пара бит может хранить только одно из четырех возможных комбинаций состояний (00, 01, 10 или 11) в любой момент времени. Пара кубитов можно хранить все четыре комбинации одновременно, потому что каждый кубит представляет оба значения (0 и 1) одновременно. Если вы добавить больше кубитов, мощность компьютера растет экспоненциально. Трех кубитов магазине восемь комбинаций, четырех кубитов магазине 16, и так далее. Новый компьютер компании Google с 53 кубитов можно хранить 253values, или более 10,000,000,000,000,000 (10 квадриллионов) комбинаций. Эта цифра становится еще более впечатляющей, когда еще одна фундаментальная и столь же странных свойств квантовой механики входит в шоу: запутанных состояниях.

По Теме: 11 Самых Красивых Математических Уравнений

Явление, описанное Альбертом Эйнштейном как «жуткий действия на расстоянии,» частиц, которые взаимодействуют и в какой-то момент можно запутаться. Это означает, что измерение состояния одной частицы позволяет одновременно узнать состояние другого, независимо от расстояния между частицами. Если кубиты квантового компьютера запутались, все они могут быть измерены одновременно.

Квантовый компьютер Google состоит из микроскопических цепей из сверхпроводящего металла, которые опутывают 53 кубитов в сложном состоянии суперпозиции. В запутанных кубитов генерировать случайное число между нулем и 253, но из-за квантовой интерференции, некоторые случайные числа появляются чаще других. Когда компьютер измеряет эти случайные числа в миллионы раз, возникает картина с их неравномерным распределением.

«На классических компьютерах, это намного сложнее, чтобы вычислить результаты этих операций, поскольку требует вычисления вероятности в любом из 253 возможных состояний, где 53 идет от количества кубитов — экспоненциальное масштабирование [государств] почему люди заинтересованы в квантовые вычисления начнем с того, что» Фоксен сказал.

Воспользовавшись странные свойства квантовой запутанности и суперпозиции, лаборатории Мартини производится такое распределение с помощью Платан чип в 200 секунд.

На бумаге, это легко показать, почему квантовый компьютер может превосходить традиционные компьютеры. Демонстрируя задач в реальном мире-это другая история. В то время как классические компьютеры могут стека миллионы операционной бит процессоры, квантовые компьютеры борьбу в масштабе число кубитов они могут работать. Запутанные кубиты становятся распутывается после коротких периодов и чувствительны к шуму и ошибок.

Хотя это достижение Google-это, конечно, подвиг, в мире квантовых вычислений, поле все еще находится в зачаточном состоянии и квантовых компьютеров, остаются далеко на горизонте, говорят исследователи.

  • Фото: большие цифры, которые определяют Вселенной
  • 9 Номеров, Которые Круче, Чем Пи
  • 8 способов, вы можете увидеть, как теория относительности Эйнштейна в реальной жизни

Первоначально опубликовано на прямую науки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *