Szum wokół komputerów kwantowych słabnie z powodu braku praktycznych zastosowań

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

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

Czy dzisiejsze prymitywne komputery kwantowe są już u progu znaczących osiągnięć poza zasięgiem tradycyjnych komputerów? A może ich możliwości zostały przesadzone, ponieważ praktyczne zastosowania technologii odchodzą w przyszłość?

Te pytania zostały rzucone w ostrą ulgę w ostatnich dniach przez roszczenie od grupy chińskich naukowców, aby wymyślili sposób na złamanie szyfrowania RSA, które leży u podstaw większości dzisiejszej komunikacji online.

Prawdopodobieństwo, że komputery kwantowe byłby w stanie złamać szyfrowanie online, powszechnie uważano, że jest to niebezpieczeństwo, które może czekać dekadę lub więcej w przyszłości. Ale 24 naukowców z wielu najlepszych chińskich uniwersytetów i laboratoriów wspieranych przez rząd powiedziało, że ich badania wykazały, że możliwe jest wykorzystanie technologii kwantowej, która jest już dostępna.

Bity kwantowe lub kubity używane w dzisiejszych maszynach są wysoce niestabilne i utrzymują swoje stany kwantowe tylko przez bardzo krótkie okresy, tworząc „szum”. W rezultacie „błędy gromadzą się w komputerze i po około 100 operacjach pojawia się tak wiele błędów, że obliczenia się nie powiodły”, powiedział Steve Brierley, dyrektor generalny firmy Riverlane zajmującej się oprogramowaniem kwantowym.

Doprowadziło to do poszukiwania bardziej stabilnych kubitów, a także technik korekcji błędów w celu przezwyciężenia „szumu”, przesuwając datę, kiedy komputery kwantowe prawdopodobnie osiągną swój pełny potencjał o wiele lat.

Połączenia chiński Z drugiej strony, twierdzenie wydawało się być poparciem dla dzisiejszych „hałaśliwych” systemów, a jednocześnie wywołało falę niepokoju w świecie cyberbezpieczeństwa w związku z potencjalnie bezpośrednim zagrożeniem dla bezpieczeństwa online.

Pod koniec zeszłego tygodnia wielu badaczy z pogranicza zaawansowanej matematyki i mechaniki kwantowej odrzuciło to twierdzenie.

Brierley z Riverlane powiedział, że to „nie może działać”, ponieważ chińscy naukowcy założyli, że komputer kwantowy będzie w stanie po prostu wykonać ogromną liczbę obliczeń jednocześnie, zamiast próbować uzyskać przewagę poprzez zastosowanie właściwości kwantowych systemu.

Peter Shor, amerykański matematyk, który jako pierwszy zaproponował sposób łamania szyfrowania przez komputery kwantowe, przewidział, że niemożność wykonania wszystkich obliczeń jednocześnie oznacza, że komputer kwantowy zajmie „miliony lat” wykonanie obliczeń zaproponowanych w artykule .

Chińskie badania pojawiają się w momencie, gdy wiele firm pracujących nad tą technologią ściga się, aby udowodnić, że dzisiejsze „hałaśliwe” systemy mogą osiągnąć tzw. przewaga kwantowa — punkt, w którym komputer kwantowy może wykonać użyteczne zadanie wydajniej niż tradycyjna lub „klasyczna” maszyna, zapoczątkowując komercyjne wykorzystanie technologii.

Cztery lata temu John Preskill, profesor fizyki teoretycznej w California Institute of Technology, przewidział, że systemy kwantowe zaczną osiągać lepsze wyniki i mogą znaleźć zastosowania komercyjne, gdy osiągną rozmiar 50-100 kubitów. Ale ten moment nadszedł i minął, a systemy kwantowe nie wykazały żadnej wyraźnej wyższości. IBM zaprezentował 127-kubitowy komputer ponad rok temu, a w zeszłym miesiącu ogłosił, że nowy 433-kubitowy procesor będzie dostępny w pierwszym kwartale 2023 roku.

Obecnie Preskill wydaje się bardziej ostrożny. „Spodziewam się, że w przypadku praktycznych zastosowań o znacznej wartości biznesowej będziemy musieli poczekać na odporne na błędy komputery kwantowe z korekcją błędów”, powiedział, dodając, że prawdopodobnie będzie to „daleko”. Dodał jednak, że dzisiejsze systemy mają już wartość naukową.

Jednym z powodów, dla których nadzieje się cofnęły, jest to, że znaleziono nowe sposoby programowania klasycznych komputerów do obsługi zadań, które kiedyś uważano za przekraczające ich możliwości.

To przesunęło granicę kwantową, opóźniając moment, w którym ludzie budujący systemy kwantowe mogą uzyskać przewagę, powiedział Oskar Painter, szef sprzętu kwantowego w dziale przetwarzania w chmurze w Amazon, jednej z firm technologicznych budujących własny komputer kwantowy. „Nigdy w końcu nie mogli powiedzieć:„ To będzie lepsze ”- powiedział.

Po latach rosnących oczekiwań brak praktycznych zastosowań technologii skłonił niektórych ekspertów do ostrzeżenia przed potencjalną „kwantową zimą” — okresem, w którym rozczarowanie nową technologią prowadzi do spadku zainteresowania na wiele lat. Termin ten został zapożyczony z „zim” sztucznej inteligencji z lat 1970. i 1980. XX wieku, kiedy wiele obiecujących dróg badawczych okazało się ślepymi zaułkami, cofając pole na długie okresy.

„Ludzie obawiają się, że będzie to naprawdę trudne” – powiedział Painter z Amazon Web Services. Jak wielu w tej dziedzinie, powiedział jednak, że jest mało prawdopodobne, aby jakakolwiek krótkoterminowa reakcja uderzyła w długoterminowe finansowanie badań. „Myślę, że to nie zniknie”.

Malejące nadzieje na wczesne korzyści z komputerów kwantowych już przyczyniły się do gwałtownego spadku akcji kilku spółek, które od połowy 2021 r.

Biorąc pod uwagę ich szczytowe ceny akcji wkrótce po wejściu na giełdę, Arquit, IonQ, D-Wave i Rigetti osiągnęły łączną wartość 12.5 mld USD. Od tego czasu spadła do 1.4 mld USD. Wśród wydarzeń, które miały wpływ na firmy kwantowe w zeszłym roku, IonQ został dotknięty raportem krótkiego sprzedawcy, który twierdził, że jego technologia nie spełnia jego twierdzeń, podczas gdy założyciel Rigetti, Chad Rigetti, został usunięty ze stanowiska dyrektora generalnego przed odejściem z firmy pod koniec roku. .

Częścią problemu, z jakim boryka się ten sektor, był nadmiar „szumu” na temat technologii, powiedział Constantin Gonciulea, dyrektor ds. Zaawansowanych technologii w Wells Fargo. Porównał narastanie oczekiwań wokół technologii kwantowej do branży kryptograficznej, ponieważ wielu nie-ekspertów zostało wciągniętych w tę dziedzinę, a obietnice dotyczące technologii znacznie przerosły jej potencjał w najbliższej przyszłości.

Mimo to firmy pracujące nad pierwszymi maszynami kwantowymi i oprogramowaniem nadal upierają się, że praktyczne zastosowania tej technologii są tuż za rogiem – jednocześnie ostrożnie unikając zbyt precyzyjnego przewidywania, kiedy dokładnie to nastąpi.

David Rivas, szef inżynierii i produktu w Rigetti, powiedział, że firma nadal wierzy, że osiągnie przewagę kwantową, gdy jej komputery będą miały „kilkaset do kilku tysięcy kubitów”. Powiedział, że nawet jeśli nie dorównują wydajnością dzisiejszym superkomputerom, nadal będą przydatne, jeśli będą kosztować znacznie mniej lub jeśli będą działać szybciej lub z większą precyzją.

Dla niektórych firm kwantowych zaskakujące chińskie twierdzenie o szyfrowaniu online było znakiem, że zbliża się wielki moment technologii. Ale dla wątpiących pozorna niepraktyczność badań posłuży jako potwierdzenie, że komputery kwantowe są nadal imponującym eksperymentem naukowym, a nie praktyczną technologią.

<!–
->