Квантовый чип Willow от Google решает задачу длиной в 10 септиллионов лет за считанные минуты

Разработанный компанией Google новый квантовый процессор Willow набирает обороты благодаря своей способности исправлять ошибки. Он справляется с вычислениями, на которые у классических суперкомпьютеров ушли бы миллиарды лет. Этот 105-кубитный чип - большой скачок вперед в квантовых вычислениях, особенно когда речь идет о решении масштабной проблемы квантовых ошибок.

Willow значительно снижает уровень ошибок за счет использования более крупных сеток кубитов, увеличивающихся с 3x3 до 7x7 и уменьшающих количество ошибок вдвое с каждым скачком. Это первый случай, когда квантовые системы достигли производительности "ниже порога" с тех пор, как Питер Шор впервые представил концепцию квантовой коррекции ошибок в 1995 году.

Во время тестирования Willow менее чем за пять минут выполнила задачи, на которые у одного из самых быстрых суперкомпьютеров в мире Frontier ушло бы около десяти септиллионов лет (10^25 лет). В тесте использовался Random Circuit Sampling (RCS), который является одним из самых сложных эталонов для квантовых компьютеров.

Еще одна замечательная особенность Willow - это время T1 - время, в течение которого кубиты могут удерживать свое состояние - которое сейчас составляет почти 100 микросекунд. Это в пять раз лучше, чем у предыдущих моделей. Willow был создан в специальном квантовом центре Google в Санта-Барбаре - одном из немногих мест в мире, специально созданных для производства квантовых чипов.

Но Google работает над Willow не только для того, чтобы поразить людей цифрами. Они также работают над тем, чтобы сделать квантовые вычисления более практичными, стремясь использовать квантовое превосходство и превратить его в нечто, способное решить реальные проблемы. Сейчас квантовые вычисления используются в таких областях, как научное моделирование и моделирование квантовых систем, а в будущем они могут улучшить обучение ИИ, открытие лекарств и энергоэффективность.

Несмотря на то, что Willow - это большой шаг на пути к коммерчески выгодным квантовым вычислениям, технология все еще находится на стадии эксперимента. Google продолжает совершенствовать ее, уделяя внимание не только увеличению количества кубитов, но и тому, чтобы технология была надежной и полезной для реальных приложений.