Wat gebeurt er echt met kwantumcomputers?

Ik volg kwantumcomputers al meer dan twintig jaar op de voet en heb de afgelopen dagen ontmoetingen gehad met veel van de grote kwantumcomputerbedrijven, geluisterd naar lezingen en presentaties en gehoord van vertegenwoordigers van verschillende overheidsinstanties en groepen op de Q2B-conferentie (Quantum to Bedrijf) .

Ik heb deze informatie teruggebracht tot een paar kernpunten, zodat mensen kunnen begrijpen waar de zaken staan ​​en waar ze naartoe gaan.

Zullen Quantum Computers in de toekomst waarde opleveren?
Hoeveel waarde is er mogelijk op de korte termijn?
Wat zijn nu de bruikbare qubit-niveaus?
Hoe verhouden kwantumcomputers zich nu tot reguliere supercomputers?
Gaan we een andere fase tegemoet?

Wat moet een bedrijf doen om zich voor te bereiden om waarde uit kwantumcomputers te halen?

Ik heb tientallen presentaties en honderden dia's bekeken. Dit is een kritische grafiek die veel verklaart over de stand van zaken met kwantumcomputers. Je moet wat tijd besteden aan het bekijken van deze grafiek. Op de X, horizontale as, zie je het aantal qubits. Op de Y, verticale as, ziet u de kans op een succesvol antwoord. Onder de 8 qubits kijk je naar ongeveer 10% kans op succes.
Bij 12-13 qubits kijk je naar 0.1% kans op succes bij het krijgen van antwoorden.

De nieuwe Fire Opal, AI en Hardwarebewuste mapping van goede qubits. Dit systeem van foutonderdrukking zorgt ervoor dat de kans op succes met 16-24 qubits 10% kans op succes bedraagt ​​in plaats van minder dan 0.01% (1 op 10,000). Hieronder vindt u voorbeelden van het vinden van het juiste antwoord. De juiste verdeling van antwoorden bevindt zich aan de linkerkant en wat gevonden wordt aan de rechterkant. Aanvankelijk kan zonder Fire Opal de juiste verdeling niet worden gevonden in de zee van fouten en ruis.

Maar nu Fire Opal de interactie met de qubits van de kwantumhardware beheert, kunnen we visueel zien dat we iets veel dichter in de buurt komen van wat werkelijk bestaat.

Q-ctrl heeft online cursussen via Black Opal voor ongeveer $ 20 per maand. Iemand die zich daarvoor inzet, zou binnen ongeveer een jaar door de stof heen kunnen komen om een ​​certificaat te krijgen waarmee hij of zij nuttig kan worden ingezet in de kwantumcomputerindustrie.

Fire Opal kan gratis worden uitgeprobeerd en er zijn kwantumcomputers met toegang tot de cloud beschikbaar voor eerste experimenten.

Ik zal andere artikelen maken om meer te bespreken over wat er is en zal gebeuren met kwantumcomputers. Er zijn verschillende veelbelovende benaderingen die de industrie in staat zouden kunnen stellen baanbrekende vooruitgang te boeken.

We bevinden ons momenteel in de fase van het leren en ontdekken van onderzoek en een deel van het onderzoek maakt het mogelijk om kwantum- en natuurkunde-geïnspireerde benaderingen mogelijk te maken met behulp van analoge en klassieke computers om betere en bruikbare resultaten te bereiken. De inspanning en uitdaging bij het proberen om quantum computing op grote schaal op te lossen, levert wetenschappelijke voordelen op. Sommige van deze nieuwe inzichten zijn waardevol.

We verschuiven van veel werk met 1-15 qubits en sommige werkzaamheden met ongeveer 25 qubits en een paar experimenten en pogingen met grote qubit-systemen. We gaan een fase in waarin er regelmatig en nuttig gewerkt wordt op 15-25 qubits. Er zijn ook reguliere supercomputers die kwantumsystemen simuleren. Dit gebeurt bij 39 qubits. De 39 qubits zijn echter supercomputerbronnen. Het is gemakkelijker en goedkoper om toegang te krijgen tot de kleine echte kwantumsystemen. Er moet veel werk worden verricht aan het perfectioneren van algoritmen en andere methoden met de goedkope kleinere systemen voordat grootschalige uitvoeringen op dure hardware worden geprobeerd. Het is alsof je op computerserverwerkstations werkt voordat je het op de supercomputer probeert.

Er wordt ook veel verkend en bestudeerd rond de vragen. We willen weten wat de echt goede vragen zijn en hoe we de vragen kunnen opsplitsen met behulp van menselijke analyse, zodat alleen het echt moeilijke deel dat echt kwantum nodig heeft, op echt kwantum wordt gedaan. We kunnen het proberen op gewone computers en op de ‘fake quantum’-simulatiesystemen.

Als we eindelijk de doorbraken krijgen, zal er een mix van zeer grote systemen zijn. Meer dan 300 qubits fotonische annealers, meer dan 1000 qubits op supergeleidende systemen, misschien wel duizenden en miljoenen qubits en ze zullen allemaal verschillende niveaus van foutvermindering, foutonderdrukking en misschien foutcorrectie hebben. Zelfs als de hardware arriveert, zullen we nog steeds alle tools gebruiken om echt moeilijke problemen te begrijpen en te verifiëren, de vragen te bepalen en de juiste manier te vinden om die vragen en mogelijke antwoorden aan te vallen.

Er zullen gaandeweg kosten-batenafwegingen en waardeanalyses plaatsvinden.

Het is als het sequencen van het genoom. Het kostte aanvankelijk $3 miljard, maar daarna is het gedaald tot $100 en is het nauwkeuriger geworden. Het duurde tientallen jaren. Vervolgens moesten we leren hoe we de gegevens konden gebruiken en omzetten in informatie, om vervolgens inzichten te krijgen en vervolgens resultaten te behalen.

Het is ook zoiets als het kraken van de nazi-Enigma-code uit de Tweede Wereldoorlog. Je hebt bij Blechly duizenden codebrekers en heel slimme mensen die werken aan het oplossen van het probleem en het bevorderen van het begrip door de jaren heen en het uitzoeken hoe het probleem beter beheersbaar kan worden gemaakt.

Als de problemen niet extreem moeilijk en extreem waardevol zijn, zouden kwantumcomputers geen zin en geen noodzaak hebben.

Er is een schatting dat de natuur-kwantumcomputerindustrie $850 miljard per jaar waard zou kunnen zijn, wat 20 keer meer is dan de $40 miljard krachtige computerindustrie. Dit aantal is echter een gok. Wie weet wat de waarde is als je grote vragen kunt oplossen die nu onmogelijk te beantwoorden zijn?

Degenen die zeggen dat Quantumcomputers allemaal een hype zijn en dat deze Quantum Computing-inspanning zal mislukken, hebben het mis. Amazon, IBM, het onderzoekslaboratorium van de Amerikaanse luchtmacht en vele anderen beschikken over de middelen, het geduld en het uithoudingsvermogen om aan deze problemen te blijven werken en hebben de motivatie en zien de waarde in het leerproces, de reis en de inspanning.