Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук. Разбрах

Новини Технологии

По-бърз ли е квантовият компютър от класическия?

Учени от IBМ и Техническия университет в Мюнхен успяха да изолират сценариий, в който квантовата технология винаги излиза победител

от , 19 октомври 2018 0 733 прочитания,

Предприемачи и учени се надпреварват от известно време в преследването на съвсем нов вид компютър, базиран на физиката на субатомните частици, който обещава да революционизира различни области. Предполага се, че квантовият компютър ще има редица предимства пред класическите изчислителни машини, които вече използваме. Проблемът обаче е, че не е ясно в кои задачи точно квантовите компютри могат категорично да се представят по-добре от обикновените.

Затова и в четвъртък екип от изследователи на IBM и Техническия университет в Мюнхен представиха доклад, който посочва реалните предимства на квантовата технология. Проектът поставя конкретни рамки на възможностите както на квантовия компютър, така и на класическия, в търсене на дългоочакваното доказателство за 100% "квантово надмощие". В същия момент, той е важна стъпка към доказването на всички оптимизирани възможности, които се очаква да има иновативната технология.

Прочетете още: Дали квантовите компютри ще разрушат или спасят криптографията?

 

Тук идва мястото на обичайната мантра, която се разказва всеки път при сравнение на двата вида изчислителни машини. Класическите компютри превръщат всеки проблем в дълги двоични кодове, представлявани от битове, които получават изражение като нули и на единици. Вследствие на това, има определени сфери, в които е сигурно, че новият вид компютри могат да предложат много предимства - факториране на много големи числа, моделиране на молекули или обучение на изкуствен интелект. Квантовите битове, известни още като кубити, комуникират помежду си по съвсем различен начин. Кубитите могат да приемат стойности между нула и единица по време на изчисленията и да си взаимодействат по начини, които са невъзможни за тези при обикновените компютри. Квантовите процесори също връщат двоични кодове от нули и единици, с изключение на това, че крайната стойност на всяка двойка има вродена вероятност, базирана на това колко близо е нейната стойност съответно до нула или единица в точно определен момент.

Към днешна дата съществуват няколко квантови компютъра, макар и в някаква рудиментарна по съществото си форма, разработени от компании като IBM и Rigetti, които обикновено разчитат на 20 или по-малко кубита. Но, тъй като изследванията и изграждането на подобни устройства напредват, физиците и учените разработват квантови алгоритми, които се надяват, че ще решават подадените им проблеми значително по-добре от класическия компютър. Трябва ли обаче да сме честни, винаги има възможност да се създаде класически алгоритъм, който да отговаря по-добре на изискванията за решаване на определен проблем. В такъв случай, защо да се занимаваме с квантовата технология? Именно за да отговорят на този въпрос, учените са се посветили на задачата да намерят категорични доказателств за области, в които квантовият компютър може да предложи по-добри алтернативи.

"Квантовият компютър може да изглежда по-бърз от класическия, но в крайна сметка са нужни и строги математически доказателства", коментира Боб Сътър, вицепрезидент на IBM Q Strategy and Ecosystem в IBM Research.

Доказателство, достигнато от учените на IBM миналата година, но публикувано в списание Science едва в четвъртък, показва, че ограничен квантов компютър може винаги да победи класическия си конкурент при решаване на проста задача от линейната алгебра, но единствено, ако вторият има поставени същите ограничения.

Въпросните граници са същите, с които се сблъскват съвременните квантови компютри, и се наричат "плитки вериги". Учените наричат обикновените единици на битово взаимодействие "логически порти". Тези порти връщат стойност, основана на един или повече битове. За разлика от тях, “квантовите порти” позиционират стойността на кубитите между нулата и единицата или променят вградената в кубитната двойка статистика. Поредицата от порти изгражда верига. В този ред на мисли, “плитка квантова верига” е тази, при която всеки кубит може да представя ограничен брой порти, преди да се превърне в нула или единица отново, като портите могат да включват само най-много още един кубит.

Вместо да сравняват обикновен квантов компютър с класически такъв, учените просто поставят едни и същи ограничения на двете технологии. “Ние просто задаваме друг въпрос. Сравняваме плитките квантови вериги с плитките класически”, обяснява Сергей Брави, изследовател от IBM.

Изводът от доклада е, че учените са успели да намерят конкретен сценарий, при който квантовият компютър винаги ще спечелим в състезание срещу класическия, независимо от дължината на състезанието. Ако приемем, че квантовият компютър е много умно дете, а класическият – ветеран-маратонец, умът на детето представлява способността на иновативната разработка да действа квантово – да намира преки пътища по маратонския маршрут, а в същия момент правилата заставят маратонеца-ветеран също да минава през него, което го забавя.

Факт е, че това е само един ограничен сценарий и има още много работа да се извърши, за да могат резултатите от този опит да бъдат релевантни и към други сценарии, но съвместният доклад на учените от IBM и колегите им от Техническия университет в Мюнхен определено е крачка в правилната посока.

 

 

КОМЕНТАРИ ОТ  

Полезни страници
    За нас | Аудитория | Реклама | Контакти | Общи условия | Декларация за поверителност | Политика за бисквитки |
    Действителни собственици на настоящото издание са Иво Георгиев Прокопиев и Теодор Иванов Захов