- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

Google представила новый квантовый процессор

Корпорация Google представила 72-кубитный квантовый процессор Bristlecone. С помощью этого процессора подразделение Google Quantum AI lab, ответственное за разработку квантового компьютера, будет тестировать системные ошибки и масштабируемость технологии, а также области применения квантовой симуляции, оптимизации и машинного обучения «для решения проблем реального мира», как пишет компания в блоге [1].

Квантовый процессор Google Bristlecone

Новый 72-кубитный квантовый процессор Google Bristlecone построен по принципу, который позволил в предыдущем 9-кубитном процессоре показать низкую частоту ошибок при считывании данных (1%), при работе однокубитного вентиля — 0,1% и при работе двухкубитного вентиля — 0,6%, что, как отмечает Google, было лучшим результатом компании. Перед применением нового процессора в работе важно понять его возможности: команда создала инструмент, проверяющий его на ошибки, с помощью решения идентичных задач на квантовом процессоре и в классической симуляции. При низком количестве ошибок может быть достигнуто «квантовое превосходство».

Прогноз Google: График показывает снижение количества ошибок при увеличении количества кубитов в процессоре. Начиная с количества кубитов 10 в шестой степени количество ошибок будет находиться ниже уровня 10 в минус третьей степени, что сделает приемлемым использование квантовых вычислений
Прогноз Google: зависимость количества ошибок от количества кубитов в процессоре

Квантовые компьютеры используют квантовую суперпозицию [2] и квантовую запутанность [3] для передачи и обработки данных. Одной из главных задач квантовых компьютеров станет усиление искусственного интеллекта [4]. Кубиты квантового процессора — это квантовые аналоги битов. Два расположенных рядом кубита имеют четыре состояния — оба вкл, оба выкл, вкл/выкл и выкл/вкл, каждый из них имеет вес или «амплитуду», которая способна играть роль нейрона; третий кубит в такой системе позволяет представить восемь нейронов, а четвёртый — шестнадцать. Изменение состояния четырёх кубитов приводит к обработке шестнадцати нейронов за один раз, в то время как классический компьютер обрабатывал бы эти числа по одному.

Одной из проблем при работе квантового компьютера является количество ошибок, которые возникают при вычислениях, считывании и записи информации в кубиты. В июне 2016 года исследователи из Google построили [5] процессор из 9 кубитов, который показал высокую надёжность. Эту разработку они смогли масштабировать к марту 2018 года, увеличив количество кубитов до 72. В процессоре кубиты расположены в два слоя 6x6 друг над другом. Подразделение Google Quantum AI lab тестирует разработку.

Схема внутреннего строения квантового процессора Google Bristlecone состоит из 72 кубитов, расположенных в шахматном порядке в два слоя, каждый 6 на 6 кубитов. Изображены в виде символов X
Квантовый процессор Bristlecone состоит из 72 кубитов, изображённых на схеме (справа) в форме «X», где точки соприкосновения концов символа отображает связь кубита с ближайшими «соседями»

На данный момент квантовыми компьютерами занимаются ряд исследовательских команд, в том числе — IBM. В марте 2017 года компания объявила о запуске проекта IBM Q, и к июню представила два процессора: 16-кубитный для работы в научной сфере и 17-кубитный для коммерческого использования. В 2017 году IBM Research разработала 49-кубитный процессор.

В июле 2017 года команда российских и американских учёных из Гарвардского университета, возглавляемая сооснователем Российского квантового центра (РКЦ) Михаилом Лукиным, сообщила [6] о создании 51-кубитного квантового компьютера.

В России в марте 2018 года между Внешэкономбанком, компанией «ВЭБ Инновации», Фондом перспективных исследований (ФПИ), МГУ имени Ломоносова и АНО «Цифровая экономика» было подписано соглашение [7] о разработке 50-кубитного квантового компьютера.

Автор: Иван Сычев

Источник [8]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/google/274871

Ссылки в тексте:

[1] пишет компания в блоге: https://research.googleblog.com/2018/03/a-preview-of-bristlecone-googles-new.html

[2] квантовую суперпозицию: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%83%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%86%D0%B8%D1%8F

[3] квантовую запутанность: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

[4] усиление искусственного интеллекта: https://geektimes.ru/post/298709/

[5] построили: https://www.nature.com/articles/nature17658

[6] сообщила: https://ria.ru/science/20170714/1498476410.html

[7] было подписано соглашение: https://iz.ru/711809/mariia-nediuk-dmitrii-liudmirskii/v-rossii-planiruiut-sozdat-kvantovyi-kompiuter-za-piat-let

[8] Источник: https://geektimes.ru/post/298895/?utm_campaign=298895