W świecie technologii kwantowych nastąpił przełom, który może zrewolucjonizować obliczenia na niespotykaną dotąd skalę. Amerykański gigant technologiczny Google ogłosił, że jego najnowszy chip kwantowy, nazwany Willow, wykonał zadanie w około 5 minut, które jednemu z najszybszych superkomputerów świata, Frontier, zajęłoby 10 septylionów lat (10 000 000 000 000 000 000 000 000 lat). Dla porównania, wiek wszechświata szacowany jest na około 13,8 miliarda lat, co pokazuje ogromną przewagę Willow nad klasycznymi superkomputerami.
Fot. Dariusz Frach, thefad.pl
Czym jest Frontier?
Frontier to superkomputer zbudowany przez Hewlett Packard Enterprise (HPE) i zainstalowany w Oak Ridge National Laboratory (ORNL) w USA. Jest to pierwszy komputer klasy eksaskalowej, zdolny do wykonywania ponad tryliona operacji na sekundę (1,1 eksaflopa). Od momentu uruchomienia w 2022 roku, Frontier był uznawany za najszybszy superkomputer na świecie, aż do pojawienia się El Capitan w listopadzie 2024 roku. Frontier znajduje zastosowanie w modelowaniu zmian klimatycznych, badaniach nad energiią i symulacjach molekularnych.
Przełomowy chip kwantowy Willow
Google, na swoim firmowym blogu, poinformował, że chip kwantowy Willow otwiera drogę do dwóch przełomowych osiągnięć technologicznych. Szybkość obliczeń nowego modelu przekracza skalę czasu znaną w fizyce, ukazując wykładniczo rosnącą przepaść między informatyką klasyczną a kwantową. W testach porównawczych wykorzystano losowe próbkowanie obwodów (RCS), które polega na analizie losowych układów logicznych w celu oceny wydajności komputera kwantowego. Jest to jedna z najtrudniejszych metod testowania, a Willow osiągnął wyniki przewyższające osiągnięcia wcześniejszych układów, takich jak Sycamore, prezentowanych przez Google w 2019 i 2024 roku.
Wyzwania i przyszłość obliczeń kwantowych
Mimo imponujących wyników, komputery kwantowe nadal borykają się z problemami związanymi z błędami. Kubity, podstawowe jednostki obliczeniowe w komputerach kwantowych, są niezwykle wrażliwe i łatwo tracą informacje. Zazwyczaj im więcej kubitów jest używanych, tym większe ryzyko błędów. Jednak Google poinformował, że najnowszy układ Willow wykładniczo eliminuje błędy w miarę zwiększania liczby kubitów, co daje nadzieję na budowę wielkoskalowych komputerów kwantowych wolnych od błędów. Przełom ten może przyspieszyć rozwój takich dziedzin jak kryptografia, odkrywanie nowych leków czy analiza big data.
Znaczenie tego osiągnięcia
Osiągnięcie Google z chipem Willow podkreśla rosnącą przepaść między możliwościami obliczeń klasycznych a kwantowych. Podczas gdy superkomputery takie jak Frontier reprezentują szczyt technologii klasycznych, Willow demonstruje potencjał komputerów kwantowych do rozwiązywania problemów w czasie niewyobrażalnie krótszym. To otwiera nowe perspektywy w dziedzinach takich jak kryptografia, symulacje molekularne, odkrywanie leków czy sztuczna inteligencja. Przykładowo, Willow może umożliwić przyspieszenie symulacji molekularnych w badaniach nad nowymi lekami, które obecnie zajmują lata pracy klasycznych superkomputerów.
Debiut chipa kwantowego Willow stanowi kamień milowy w historii obliczeń. Willow nie tylko pokonał klasyczne superkomputery, ale także otworzył drzwi do nowych zastosowań w nauce i technologii. To osiągnięcie pokazuje, że jesteśmy na progu ery, w której komputery kwantowe mogą przewyższyć nawet najpotężniejsze superkomputery klasyczne, przyczyniając się do rozwiązania globalnych problemów, takich jak eksploracja kosmosu, zrównoważona energia czy zaawansowane modelowanie zmian klimatycznych.
DF, thefad.pl / Media
