Google a pretins supremația cuantică în 2019 – și a stârnit controverse

La fel ca pisica lui Schrödinger, o afirmație din 2019 de supremație cuantică pare să fie simultan vie și moartă. Datorită regulilor mecanicii cuantice, felina legendară ocupă simultan două stări contradictorii și același lucru este valabil și pentru cel mai proeminent avans cuantic din acest an.

În octombrie, cercetătorii de la Google au susținut că au atins o piatră de hotar cunoscută sub numele de supremație cuantică. Ei au creat primul computer cuantic care ar putea efectua un calcul care este imposibil pentru un computer standard. Dar cercetătorii IBM au replicat că Google nu a făcut nimic special. Ciocnirea evidențiază interesul comercial intens pentru calculul cuantic, în timp ce companiile se bat pentru poziție în fruntea domeniului.

„Este evident un concurs de pișuri”, spune fizicianul cuantic Simon Devitt de la Universitatea de Tehnologie din Sydney.

IBM, de exemplu, a făcut o flotă de 14 computere cuantice accesibile prin cloud. Cel mai mare are 53 de qubiți – versiunea cuantică a biților care se găsesc în computerele de zi cu zi. Cel mai recent computer cuantic de la Google, Sycamore, are și 53 de qubiți. Printre ceilalți care luptă pentru o parte din acțiunea cuantică se numără Intel, Microsoft și companiile chineze Alibaba și Baidu.

În cele din urmă, se așteaptă acele companii, computerele cuantice ar putea lăsa computerele standard în praf pentru o varietate de probleme, cum ar fi căutări în baze de date, calcule chimice și sarcini de învățare automată. Și într-o zi, poate peste zeci de ani, calculatoarele cuantice cu multe milioane de qubiți ar putea submina tehnica de criptare utilizată pe scară largă bazată pe factorizarea unor numere foarte mari (SN: 7/8/17 & 7/22/17, p. 28).

Oricine are un computer cuantic suficient de puternic ar putea apoi să fure numere de card de credit și alte date sensibile trimise prin internet. Ca urmare, este posibil să fie nevoie să folosim noi tehnici cuantice pentru a ne păstra informațiile în siguranță (SN: 15.10.16, str. 13).

Cercetătorii Google au raportat o demonstrație a puterii calculului cuantic în 24 octombrie Natură. Sycamore a avut nevoie de doar 200 de secunde pentru a efectua un calcul pe care cercetătorii l-au estimat că ar fi avut nevoie de un supercomputer de ultimă generație 10.000 de ani pentru a-l calcula (SN Online: 23.10.19). Dar IBM a răspuns cu o lucrare care sugerează o tehnică de supercalculare îmbunătățită, care teoretic ar putea îndeplini sarcina în doar 2,5 zile. Aceasta este încă o bucată serioasă de timp de calcul pe cel mai puternic computer din lume, dar nu de neatins.

„Este evident un concurs de pisuri.”

Simon Devitt

Dacă rezultatul Google se califică pe deplin drept supremație cuantică depinde de cine întrebați. Unii cercetători așteaptă computere cu mai mulți qubiți, ceea ce ar putea face o demonstrație mai clară. Totuși, rezultatul dezvăluie un nou nivel de control. Qubiții tind să fie predispuși la erori, permițând greșelilor să intre în calcule. Echipa Google a trebuit să convingă un număr mare de qubiți delicati să se comporte toți odată.

„Ceea ce cred că este cel mai important despre ceea ce a realizat grupul Google este că au construit o piesă hardware foarte bună”, spune fizicianul teoretician John Preskill de la Caltech. „Este o dovadă a modului în care tehnologia a avansat.”

Cercetătorii Google intenționează să continue să crească numărul și performanța qubiților în computerele lor cuantice, solidificându-și punctul de sprijin în regimul de supremație cuantică. Iar echipa își fixează acum ochii pe un alt obiectiv: o tehnică cunoscută sub numele de corectare a erorilor cuantice care ar îmblânzi greșelile care se scurg. Combinând mai mulți qubiți într-un singur qubit eficient, cercetătorii ar putea detecta când apare o eroare și o pot remedia. „Cu siguranță suntem pe drumul spre a face asta cu acest rezultat”, a declarat cercetătorul Google John Martinis pe 23 octombrie într-o conferință de presă în care a anunțat rezultatul supremației cuantice al companiei.

Fie că este aici sau chiar după colț, supremația cuantică a fost comparată cu primul zbor al fraților Wright la Kitty Hawk, NC, în 1903. Avioanele au devenit o realitate, dar nu au fost practic utile – totuși, piatra de hotar a făcut încă cărțile de istorie. În același sens, computerele cuantice nu și-au atins încă potențialul revoluționar.

Supremația cuantică „nu va schimba lumea peste noapte. Trebuie să avem răbdare”, spune Preskill. Dar deocamdată spune: „Să sărbătorim”.