Μετά από 30 χρόνια ερευνών ερευνητές κατάφεραν να εκμεταλλευτούν τις ιδιότητες της κβαντομηχανικής για την εκτέλεση υπολογισμών...
Μια προσπάθεια 30 ετών φαίνεται ότι βαίνει προς το τέλος της χάρη στις προσπάθειες ερευνητών της Google, οι οποίοι κατάφεραν να αναπτύξουν μια υπολογιστική δηλαδή συσκευή που εκμεταλλεύεται χαρακτηριστικές ιδιότητες της κβαντομηχανικής για την επεξεργασία δεδομένων και την εκτέλεση υπολογισμών.
Το πρωτότυπο του παγκόσμιου κβαντικού υπολογιστή που ανέπτυξε η ερευνητική ομάδα της τεχνολογικής εταιρείας, αν και σε πειραματικό ακόμα στάδιο, είναι σε θέση να επιλύει ένα ευρύ φάσμα προβλημάτων σε τομείς όπως η χημεία και η φυσική, ενώ παράλληλα έχει τη δυνατότητα κλιμάκωσης σε μεγαλύτερα συστήματα.
Τόσο η IBM όσο και η καναδική εταιρεία D-Wave έχουν αναπτύξει λειτουργικούς κβαντικούς υπολογιστές χρησιμοποιώντας διαφορετικές προσεγγίσεις, ωστόσο τα μηχανήματά τους δεν έχουν μεγάλη δυνατότητα κλιμάκωσης στην πληθώρα των κβαντικών bits (qubits) που χρειάζονται για την επίλυση προβλημάτων που οι κλασσικοί υπολογιστές δεν μπορούν να λύσουν.
Επιστήμονες των ερευνητικών εργαστηρίων της Google καθώς και φυσικοί του Πανεπιστημίου Σάντα Μπάρμπαρα της Καλιφόρνια περιγράφουν τη νέα αυτή συσκευή στην ιστοσελίδα Nature.
«Πρόκειται για μια καταπληκτική δουλειά από πολλές απόψεις και είναι γεμάτη με πολύτιμα μαθήματα για την κβαντική κοινότητα», δήλωσε στο Nature ο Daniel Lidar, ειδικός σε θέματα κβαντικής πληροφορικής του Πανεπιστημίου της Νότια Καλιφόρνιας.
Το πρωτότυπο σύστημα που ανέπτυξε η Google συνδυάζει τις δύο κύριες προσεγγίσεις στην κβαντική πληροφορική. Η μία προσέγγιση κατασκευάζει τα ψηφιακά κυκλώματα του υπολογιστή χρησιμοποιώντας qubits σε καθορισμένες διατάξεις με στόχο την επίλυση ενός συγκεκριμένου προβλήματος. Αυτό είναι ανάλογο με ένα «χειροποίητο» ψηφιακό κύκλωμα που υπάρχει σε έναν συμβατικό μικροεπεξεργαστή, ο οποίος έχει αναπτυχθεί με τη χρήση των κλασσικών bits.
Μεγάλο μέρος της θεωρίας των κβαντικών υπολογιστών βασίζεται σε αυτή την προσέγγιση, η οποία περιλαμβάνει μεθόδους για τη διόρθωση σφαλμάτων που διαφορετικά θα μπορούσαν να «εκτροχιάσουν» έναν υπολογισμό. Μέχρι στιγμής, οι πρακτικές εφαρμογές ήταν εφικτές με τη χρήση μόνο μερικών qubits.
Η άλλη προσέγγιση ονομάζεται αδιαβατική κβαντική πληροφορική (Adiabatic Quantum Computing - AQC). Στην προκειμένη περίπτωση, ο υπολογιστής κωδικοποιεί ένα συγκεκριμένο πρόβλημα σε μία ομάδα qubits και σταδιακά εξελίσσει και προσαρμόζει την αλληλεπίδραση μεταξύ τους ώστε να «διαμορφώσει» τη συλλογική κβαντική τους κατάσταση και να φτάσει στη λύση. Ως αρχή, περίπου οποιοδήποτε πρόβλημα μπορεί να κωδικοποιηθεί στην ίδια ομάδα qubits.
Αυτή η νέα προσέγγιση θα επιτρέπει σε έναν υπολογιστή να πραγματοποιεί κβαντικές διορθώσεις σφαλμάτων, δήλωσε στο Nature o Lidar.
«Με τη διόρθωση των σφαλμάτων, η προσέγγισή μας μετατρέπεται σε έναν αλγόριθμο γενικής χρήσης που είναι στη θεωρία κλιμακούμενος σε έναν τυχαίο μεγάλο κβαντικό υπολογιστή», δήλωσε ο Alireza Shabani, ένα ακόμα μέλος της ερευνητικής ομάδας της Google.
Η συσκευή της Google βρίσκεται ακόμα σε πειραματικό στάδιο, ωστόσο ο Lidar υποστηρίζει ότι σε ένα με δύο χρόνια, αυτού του είδους οι συσκευές θα μπορούσαν να είναι πραγματικότητα.
«Στο μέλλον θα είναι δυνατό να κάνουμε προσομοίωση της κβαντικής δυναμικής, η οποία είναι απρόσιτη μέσω του κλασσικού υλικού και θα σηματοδοτήσει την έλευση της ‘κβαντικής υπεροχής΄», πρόσθεσε ο ίδιος.
Παράπονα Ρόδου
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου
Οι απόψεις των διαχειριστών μπορεί να μην συμπίπτουν με τα άρθρα.
Ο καθένας έχει δικαίωμα να εκφράζει ελεύθερα τις απόψεις του.
Αυτό δεν σημαίνει ότι υιοθετούμε τις απόψεις αυτές.
Κακόβουλα σχόλια αφαιρούνται όπου εντοπίζονται.
Η ευθύνη των σχολίων βαρύνει νομικά τους σχολιαστές.
Η ταυτότητα των σχολιαστών είναι γνωστή μόνο στην Google.
Όποιος θίγεται μπορεί να επικοινωνεί στο email μας.
Ενδιαφέροντα σχόλια σε όλα τα μέσα μας μπορεί να γίνουν αναρτήσεις.
Περισσότερα στους όρους χρήσης.