Google predstavio zapanjujući kvantni računarski čip

Čip koji je predstavio Google jedan je od najnovijih patenata u oblasti poznatoj kao kvantno računarstvo – koje pokušava da iskoristi principe fizike čestica da stvori novu vrstu zapanjujuće moćnog računara.

Iz Google-a navode da njihov novi kvantni čip, nazvan Vrba (Willow), uključuje ključne "proboje" i "utire put do upotrebljivog kvantnog računara velikih razmera".

Međutim, stručnjaci kažu da je Vilou, zasad, uglavnom eksperimentalni uređaj, što znači da je upotrebljiv kvantni računar dovoljno moćan da riješi širok spektar problema u stvarnom svijetu još godinama – i milijardama dolara – daleko.

Kvantna nedoumica

Kvantni računari rade na suštinski drugačiji način od računara na našim telefonima ili laptopovima. Oni koriste kvantnu mehaniku – čudno ponašanje ultrasićušnih čestica – da rješavaju probleme mnogo brže od tradicionalnih računara.

Nadamo se da bi kvantni računari na kraju mogli da iskoriste tu sposobnost da znatno ubrzaju složene procese, kao što je stvaranje novih lijekova.

Postoje i strahovi da bi se mogli koristiti i za loše stvari – na primer za razbijanje nekih vrsta šifara koje se koriste za zaštitu osjetljivih podataka.

U februaru je Apple objavio da je enkripcija koja štiti iMessage ćaskanje napravljena kao "kvantni dokaz" kako bi se spriječilo da ih čitaju moćni budući kvantni računari.

Hartmut Neven vodi Google laboratoriju Kvantum VI koja je stvorila Vilou i sebe opisuje kao "glavnog optimistu" projekta. On je za BBC rekao da će se Vilou koristiti u nekim praktičnim primjenama – ali je zasad odbio da pruži više detalja.

- Ali čip koji može da obavlja komercijalne aplikacije neće se pojaviti prije kraja decenije - napominje Neven.

U početku bi ove aplikacije bile simulacija sistema gdje su kvantni efekti važni.

- Na primjer, mogao bi da se koristi kada je u pitanju dizajn reaktora nuklearne fuzije, za razumijevanje funkcionisanja lijekova i farmaceutskog razvoja, za razvoj boljih akumulatora za automobile i još jednu dugačku listu takvih zadataka - rekao je on.

Babe i žabe

U izjavi za BBC Neven tvrdi da je Vilou "najbolji kvantni procesor napravljen do sada".

Ali profesor Alan Vudvord, stručnjak za računarstvo na Univerzitetu Sari, kaže da će kvantni računari biti bolji u nizu zadataka od sadašnjih klasičnih računara, ali da ih neće zamijeniti.

On upozorava na precjenjivanje dostignuća koju je Vilou ostvario u jednom testu.

- Mora se voditi računa da ne poredimo babe i žabe - napominje Vudvord.

Google je kao mjerilo performansi čipa odabrao problem koji je bio "skrojen za kvantni računar" i to nije pokazalo "univerzalno ubrzanje u poređenju sa klasičnim računarima".

Ipak, dodaje da Vilou predstavljala značajan napredak, posebno u onome što je poznato kao ispravljanje grešaka.

Jednostavno rečeno, što je kvantni računar korisniji, to ima više kjubita (kjubit predstavlja osnovnu mernu jedinicu kvantnog računarstva, poput bita u standardnoj računarskoj arhitekturi).

Međutim, glavni problem sa ovom tehnologijom je taj što je sklona greškama – čija se vjerovatnoća povećavala što je čip imao više kjubita.

Ipak, istraživači Google-a kažu da su ovaj trend preokrenuli i uspeli da konstruišu i programiraju novi čip tako da je stopa grešaka pala u cijelom sistemu kako se broj kjubita povećavao, prenosi Ekapija.

- Bio je to veliki "proboj" koji je riješio ključni izazov kojim se ova oblast bavila "skoro 30 godina - vjeruje Neven.

On je za BBC rekao da je to uporedivo sa "ako imate avion samo sa jednim motorom – leteće, ali dva motora su bezbednija, četiri motora su najbezbednija".

Greške su značajna prepreka u stvaranju moćnijih kvantnih računara i razvoj je bio "ohrabrujući za sve koji teže da naprave praktičan kvantni računar - rekao je profesor Vudvord.

Ali sam Google napominje da će za razvoj praktično korisnih kvantnih računara stopa greške i dalje morati da bude mnogo niža od one koju prikazuje Vilou, koji je napravljen u novoj Google, namenski izgrađenoj proizvodnoj fabrici u Kaliforniji.

Zemlje širom svijeta ulažu u kvantno računarstvo. Velika Britanija je nedavno pokrenula Nacionalni kvantni računarski centar (NQCC). Njegov direktor, Majkl Katbert, rekao je za BBC da je uzdržan u pogledu ovako gromoglasnih najava, kao i da smatra da je Vilou više "prekretnica nego proboj". Ipak je "očigledno veoma impresivan rad".

- Kvantni računari mogli bi da pomognu u nizu složenih zadataka, uključujući "logističke probleme kao što su distribucija tereta u avionima ili rutiranje telekomunikacionih signala ili uskladištena energija u nacionalnoj mreži - objašnjava Katbert.

U petak su istraživači sa Univerziteta Oxford i Univerziteta u Osaki u Japanu objavili rad koji prikazuje veoma nisku stopu greške u kjubitu zarobljenih jona. Njihov pristup je bio drugačiji u pravljenju kvantnog računara koji može da radi na sobnoj temperaturi – dok Google čip mora da se čuva na jako niskim temperaturama da bi bio efikasan.

Naučni nalazi iz razvoja Viloua objavljeni su u časopisu Nejčer.