Шумиха вокруг квантовых вычислений спадает из-за отсутствия практического применения

Переиздано Платоном

Читают: 0

Шумиха вокруг квантовых вычислений утихает из-за отсутствия практического использования PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальный поиск. Ай.

Стоят ли сегодняшние элементарные квантовые компьютеры на пороге значительных достижений, недостижимых для традиционных компьютеров? Или их возможности были преувеличены, поскольку практическое использование технологии отошло на второй план?

Эти вопросы резко обострились в последние дни благодаря - утверждение от группы китайских исследователей, которые придумали способ взломать шифрование RSA, лежащее в основе большей части современных онлайн-коммуникаций.

Вероятность того, что квантовые компьютеры многие считали, что смогут взломать онлайн-шифрование, опасность, которая может возникнуть через десять или более лет в будущем. Но 24 исследователя из ряда ведущих китайских университетов и лабораторий, поддерживаемых государством, заявили, что их исследования показали, что это возможно с использованием уже доступных квантовых технологий.

Квантовые биты или кубиты, используемые в современных машинах, очень нестабильны и сохраняют свои квантовые состояния только в течение очень коротких периодов времени, создавая «шум». В результате «в компьютере накапливаются ошибки, и примерно после 100 операций появляется так много ошибок, что вычисления терпят неудачу», — сказал Стив Брайерли, исполнительный директор компании Riverlane, занимающейся квантовым программным обеспечением.

Это привело к поиску более стабильных кубитов, а также методов исправления ошибок для преодоления «шума», отодвигая дату, когда квантовые компьютеры, вероятно, полностью раскроют свой потенциал, на много лет назад.

Ассоциация Китайские заявление, напротив, оказалось одобрением сегодняшних «шумных» систем, а также вызвало шквал беспокойства в мире кибербезопасности по поводу потенциально неминуемой угрозы онлайн-безопасности.

К концу прошлой недели ряд исследователей, работающих на стыке передовой математики и квантовой механики, отвергли это утверждение.

Брайерли из Riverlane сказал, что это «не может работать», потому что китайские исследователи предполагали, что квантовый компьютер сможет просто выполнять огромное количество вычислений одновременно, а не пытаться получить преимущество за счет применения квантовых свойств системы.

Питер Шор, американский математик, который первым предложил квантовым компьютерам способ взламывать шифрование, предсказал, что невозможность одновременного запуска всех вычислений означает, что квантовому компьютеру потребуются «миллионы лет» для выполнения вычислений, предложенных в статье. .

Китайское исследование проводится в то время, когда многие компании, работающие над этой технологией, пытаются доказать, что современные «шумные» системы могут достигать так называемых квантовое преимущество — точка, в которой квантовый компьютер может выполнять полезную задачу более эффективно, чем традиционная или «классическая» машина, открывая коммерческое использование технологии.

Четыре года назад Джон Прескилл, профессор теоретической физики в Калифорнийском технологическом институте, предсказал, что квантовые системы начнут превосходить по производительности и могут найти коммерческое применение, как только они достигнут размера в 50-100 кубитов. Но этот момент наступил и ушел, а квантовые системы не показали явного превосходства. IBM представила 127-кубитный компьютер более года назад, а в прошлом месяце объявила, что новый 433-кубитный процессор будет доступен в первом квартале 2023 года.

В наши дни Preskill звучит более осторожно. «Я ожидаю, что для практических приложений со значительной ценностью для бизнеса нам придется подождать отказоустойчивых квантовых компьютеров с исправлением ошибок», — сказал он, добавив, что это, вероятно, «далеко». Но он добавил, что сегодняшние системы уже имеют научную ценность.

Одна из причин, по которой надежды отступили, заключается в том, что были найдены новые способы программирования классических компьютеров для решения задач, которые когда-то считались непосильными для них.

Это отодвинуло квантовые границы, отсрочив тот момент, когда люди, создающие квантовые системы, смогут претендовать на преимущество, сказал Оскар Пейнтер, руководитель отдела квантового оборудования в подразделении облачных вычислений Amazon, одной из технологических компаний, создающих собственный квантовый компьютер. «В конце концов они так и не смогли сказать: «Так будет лучше», — сказал он.

После многих лет растущих ожиданий отсутствие практического применения технологии заставило некоторых экспертов предупредить о потенциальной «квантовой зиме» — периоде, когда разочарование в новой технологии приводит к снижению интереса к ней на несколько лет. Этот термин заимствован из «зимы» ИИ 1970-х и 1980-х годов, когда ряд многообещающих направлений исследований оказался тупиковым, отбросив область исследований на длительный период.

«Люди опасаются, что это будет очень жестко», — сказал Пейнтер из Amazon Web Services. Однако, как и многие в этой области, он сказал, что любая краткосрочная негативная реакция вряд ли повлияет на долгосрочное финансирование исследований. — Я не думаю, что это исчезнет.

Снижение надежд на ранние выгоды от квантовых вычислений уже способствовало резкому падению акций горстки компаний, которые с середины 2021 года на волне энтузиазма в этом секторе стали публичными.

Судя по их пиковым ценам вскоре после того, как каждый из них стал публичным, совокупная стоимость Arquit, IonQ, D-Wave и Rigetti достигла 12.5 млрд долларов. С тех пор он упал до 1.4 миллиарда долларов. Среди событий, нанесших ущерб квантовым компаниям в прошлом году, IonQ пострадал от отчета короткого продавца, утверждающего, что его технология не соответствует его заявлениям, в то время как основатель Rigetti Чад Ригетти был отстранен от должности генерального директора, прежде чем покинуть компанию в конце года. .

По словам Константина Гончиуля, главного технолога отдела передовых технологий в Wells Fargo, одной из проблем, стоящих перед сектором, является излишняя шумиха вокруг технологии. Он сравнил формирование ожиданий в отношении квантовых технологий с криптоиндустрией, поскольку многие неспециалисты были вовлечены в эту область, а обещания в отношении технологии в ближайшей перспективе намного превысили ее потенциал.

Несмотря на это, компании, работающие над первыми квантовыми машинами и программным обеспечением, по-прежнему настаивают на том, что практическое использование технологии уже не за горами, продолжая тщательно избегать слишком точных прогнозов о том, когда именно это произойдет.

Дэвид Ривас, руководитель отдела разработки и продуктов в Rigetti, сказал, что компания по-прежнему считала, что достигнет квантового преимущества, когда ее компьютеры будут иметь «от нескольких сотен до нескольких тысяч кубитов». По его словам, даже если они не могут сравниться по производительности с современными суперкомпьютерами, они все равно будут полезны, если будут стоить намного дешевле или смогут работать быстрее или с большей точностью.

Для некоторых квантовых компаний поразительное заявление Китая об онлайн-шифровании было признаком того, что важный момент технологии приближается. Но для сомневающихся очевидная непрактичность исследования послужит подтверждением того, что квантовые вычисления по-прежнему являются впечатляющим научным экспериментом, а не практической технологией.

<!–
->