Hypen omkring kvantecomputere aftager på grund af manglende praktiske anvendelser

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

Hype around quantum computing recedes over lack of practical uses PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Er nutidens rudimentære kvantecomputere allerede på randen af betydelige bedrifter uden for rækkevidde af traditionelle computere? Eller er deres evner blevet overdrevet, efterhånden som praktiske anvendelser af teknologien trækker sig ind i fremtiden?

Disse spørgsmål er blevet kastet i skarp relief i de seneste dage af et krav fra en gruppe kinesiske forskere for at have fundet på en måde at bryde den RSA-kryptering, der understøtter meget af nutidens onlinekommunikation.

Sandsynligheden for det kvantecomputere ville være i stand til at knække online kryptering var en udbredt antagelse om en fare, der kunne ligge et årti eller mere i fremtiden. Men de 24 forskere fra en række af Kinas bedste universiteter og regeringsstøttede laboratorier sagde, at deres forskning viste, at det kunne være muligt at bruge kvanteteknologi, der allerede er tilgængelig.

De kvantebits, eller qubits, der bruges i nutidens maskiner, er meget ustabile og holder kun deres kvantetilstande i ekstremt korte perioder, hvilket skaber "støj". Som et resultat "akkumuleres fejl i computeren, og efter omkring 100 operationer er der så mange fejl, at beregningen mislykkes", sagde Steve Brierley, administrerende direktør for kvantesoftwarefirmaet Riverlane.

Det har ført til en søgen efter mere stabile qubits såvel som fejlkorrektionsteknikker for at overvinde "støjen", hvilket har skubbet datoen tilbage, hvor kvantecomputere sandsynligvis vil nå deres fulde potentiale med mange år.

kinesisk påstanden, derimod, så ud til at være en godkendelse af nutidens "støjende" systemer, samtidig med at det gav anledning til en byge af bekymring i cybersikkerhedsverdenen over en potentielt overhængende trussel mod onlinesikkerhed.

I slutningen af sidste uge havde en række forskere i skæringspunktet mellem avanceret matematik og kvantemekanik kastet koldt vand på påstanden.

Brierley ved Riverlane sagde, at det " umuligt kan fungere ", fordi de kinesiske forskere havde antaget, at en kvantecomputer ville være i stand til simpelthen at køre et stort antal beregninger samtidigt, snarere end at forsøge at opnå en fordel ved at anvende systemets kvanteegenskaber.

Peter Shor, den amerikanske matematiker, der først foreslog en måde for kvantecomputere at knække kryptering, forudsagde, at manglende evne til at køre alle beregninger på én gang betød, at det ville tage "millioner af år" for en kvantecomputer at køre den beregning, der blev foreslået i papiret .

Den kinesiske forskning kommer på et tidspunkt, hvor mange virksomheder, der arbejder med teknologien, er i et kapløb om at bevise, at nutidens ”støjende” systemer kan nå såkaldte kvantefordel — det punkt, hvor en kvantecomputer kan udføre en nyttig opgave mere effektivt end en traditionel eller "klassisk" maskine, der indvarsler kommerciel brug af teknologien.

For fire år siden forudsagde John Preskill, en professor i teoretisk fysik ved California Institute of Technology, at kvantesystemer ville begynde at udkonkurrere og måske have kommercielle anvendelser, når de nåede 50-100 qubits i størrelse. Men det øjeblik er kommet og gået uden kvantesystemer, der viser nogen klar overlegenhed. IBM afslørede en 127-qubit-computer for mere end et år siden og annoncerede i sidste måned, at en ny 433-qubit-processor ville være tilgængelig i første kvartal af 2023.

I disse dage lyder Preskill mere forsigtig. "Jeg forventer, at vi for praktiske applikationer med betydelig forretningsværdi skal vente på fejlkorrigerede fejltolerante kvantecomputere," sagde han og tilføjede, at dette sandsynligvis ville være "en vej væk". Men han tilføjede, at nutidens systemer allerede havde videnskabelig værdi.

En af grundene til, at håbet er trukket sig tilbage, er, at der er fundet nye måder at programmere klassiske computere til at håndtere opgaver, som man engang troede var ud over dem.

Dette har skubbet kvantegrænsen tilbage og forsinket det øjeblik, hvor folk, der bygger kvantesystemer, kan kræve en fordel, sagde Oskar Painter, leder af kvantehardware i cloud computing-divisionen hos Amazon, en af de teknologivirksomheder, der bygger sin egen kvantecomputer. "De kunne aldrig endelig sige, 'Det her bliver bedre'," sagde han.

Efter år med stigende forventninger har manglen på praktiske anvendelser af teknologien fået nogle eksperter til at advare om en potentiel "kvantevinter" - en periode, hvor skuffelse over en ny teknologi fører til en aftagende interesse i en årrække. Udtrykket er lånt fra AI-"vintrene" i 1970'erne og 1980'erne, hvor en række lovende forskningsveje viste sig at være blindgyder, der satte feltet tilbage i længere perioder.

"Folk er bekymrede for, at det vil være virkelig hårdt," sagde Painter hos Amazon Web Services. Ligesom mange andre på området sagde han dog, at kortsigtet tilbageslag sandsynligvis ikke ville ramme langsigtet forskningsfinansiering. "Jeg tror ikke, det går væk."

Vigende håb om tidlige fordele fra kvantecomputere har allerede bidraget til et kraftigt fald i aktierne hos en håndfuld virksomheder, der har kørt på bølgen af entusiasme over sektoren for at blive børsnoteret siden midten af 2021.

Baseret på deres højeste aktiekurser kort efter, at de hver blev børsnoterede, nåede Arquit, IonQ, D-Wave og Rigetti en samlet værdi på $12.5 mia. Det er siden faldet til 1.4 mia. Blandt begivenhederne, der ramte kvantevirksomhederne sidste år, blev IonQ ramt af en rapport fra en shortsælger, der hævdede, at dens teknologi ikke levede op til dens påstande, mens Rigetti-grundlæggeren Chad Rigetti blev fjernet som administrerende direktør, før han forlod virksomheden sidst på året .

En del af problemet, som sektoren står over for, har været en overskydende "hype" om teknologien, sagde Constantin Gonciulea, teknologichef for avanceret teknologi hos Wells Fargo. Han sammenlignede opbygningen af forventninger omkring quantum med kryptoindustrien, da mange ikke-eksperter er blevet trukket ind i feltet, og løfter om teknologien er vokset langt fra dens potentiale på kort sigt.

På trods af dette insisterer virksomheder, der arbejder på de første kvantemaskiner og software, stadig på, at praktiske anvendelser af teknologien er lige rundt om hjørnet - mens de fortsætter med omhyggeligt at undgå at give for præcis en forudsigelse om præcis, hvornår det vil være.

David Rivas, chef for teknik og produkt hos Rigetti, sagde, at virksomheden stadig troede, at det ville opnå kvantefordele, når dets computere har "et par hundrede til et par tusinde qubits". Selvom de ikke kan matche ydeevnen af nutidens supercomputere, vil de stadig være nyttige, hvis de koster meget mindre, eller hvis de kan fungere hurtigere eller med mere præcision, sagde han.

For nogle kvantevirksomheder var den overraskende kinesiske påstand om onlinekryptering et tegn på, at teknologiens store øjeblik nærmer sig. Men for tvivlerne vil den tilsyneladende upraktiske forskning tjene som bekræftelse på, at kvanteberegning stadig er et imponerende videnskabeligt eksperiment snarere end en praktisk teknologi.

<!–
->