Kwantowa wojna Google i IBM

Miesiąc temu na stronie NASA pojawiła się informacja o tym, że Google osiągnęło “supremację kwantową”, czyli stworzyło komputer kwantowy, który wykona zadania, do których najlepsze klasyczne komputery zupełnie się nie nadają. Niestety informacja o tym znikła ze strony NASA, a w internecie pozostały tylko wzmianki o tym, że komputer kwantowy od Google zrobi w parę minut zadanie, które na klasycznym sprzęcie zajmie 10000 lat.

Teraz firma z Mountain View wraca z konkretami i artykułem opublikowanym w Nature.

TL;DR: Na swoim 53 qbitowym procesorze o nazwie Sycamore wykonali eksperyment polegający na zebraniu próbek wyników z układu kwantowego o dość skomplikowanej budowie. Zebranie miliona próbek zajęło w tym wypadku 200 sekund. Na klasycznym komputerze można wykonać takie samo zadanie, jednak symulacja jest dość żmudna, a jej koszt rośnie wykładniczo wraz z liczbą symulowanych qbitów i głębokością układu. Badacze Google wybrali układ odpowiednio skomplikowany, tak by wg ich obliczeń zebranie takiej samej ilości próbek na klasycznym komputerze zajęło 10000 lat. Co ciekawe, w opublikowanym artykule Google wspominają, że na superkomputerze IBM Summit, który jest obecnie najmocniejszą maszyną na świecie, nie dało się obliczyć układu o takiej złożoności, bo nie wystarczy na to pamięci.

Taka przepaść to wystarczająco dużo, by ogłosić supremację kwantową i początek nowej ery oraz wrzucić na YT super filmik:

IBM sprawdza

IBM jest firmą, która jest bardzo mocno zaangażowana w rozwój komputerów kwantowych i również skonstruowała własny 53 qbitowy procesor kwantowy. Co więcej, ma być on dostępny komercyjnie dla klientów zewnętrznych za pośrednictwem chmury.

Dlatego w tej dziedzinie kwantowej Google to ich zaciekły konkurent. W odpowiedzi na rewelacje Google przygotowali artykuł naukowy o symulowaniu układów kwantowych na komputerach klasycznych. Tytuł publikacji “Leveraging Secondary Storage to Simulate Deep 54-qubit Sycamore Circuits” to grzeczny sposób na powiedzenie do Google “komputer ma też dysk i można go użyć”.

TL;DR: twierdzą, że symulację, którą Google chciałoby robić 10000 lat, da się zrobić w 2,5 dnia przy dość konserwatywnych założeniach. Dodatkowo twierdzą, że wyniki z klasycznego komputera są dokładniejsze niż te uzyskane przez Sycamore.

Tak, to prztyczek w nos dla Google. IBM ma największy problem z terminem supremacja kwantowa, bo sami twierdzą, że jesteśmy jeszcze dość daleko od osiągnięcia tego stanu. Supremacja kwantowa to termin ukuty przez Johna Prestilla w 2012 i oznacza sytuację, gdy komputer kwantowy jest w stanie wykonywać zadania, których klasyczny po prostu nie jest w stanie zrobić. Badacze z IBM twierdzą, że Google absolutnie nie pokazało czegoś takiego. Dodatkowo udowodnili, że nawet symulacja bardziej skomplikowanych układów jest osiągalna dla klasycznych komputerów.

IBM w swoich publikacjach częściej używa terminu przewaga kwantowa, podkreślając, że w danym zastosowaniu komputer kwantowy radzi sobie zdecydowanie lepiej niż klasyczny. Tego typu sytuację można obserwować w różnych kontekstach od paru lat. Dlatego wizja IBM jest taka, że komputery kwantowe i klasyczne będą ze sobą koegzystować, uzupełniając się.

Czy Google strzeliło sobie w kolano? Raczej nie, przeciętna osoba i tak nie będzie wnikać w szczegóły, a w świat idzie znowu wiadomość, potwierdzająca przecieki sprzed miesiąca. W końcu “Supremacja kwantowa potwierdzona!” to niezły tytuł. Cieszymy się jednak, że IBM trochę utarło im nosa i czekamy na kontynuację wojen kwantowych. Może tym razem bezpośredni benchmark najlepszych systemów kwantowych od Google i IBM? ;)

PS: Jeżeli zupełnie nie wiesz, o co chodzi z tymi komputerami kwantowymi, a chcesz się dowiedzieć podstaw, to polecamy przeczytanie TEGO.