Ажіотаж навколо квантових обчислень спадає через відсутність практичного застосування

Перевидано Платоном

читають: 0

Ажіотаж навколо квантових обчислень спадає через відсутність практичного використання PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальний пошук. Ai.

Чи сучасні рудиментарні квантові комп’ютери вже на порозі значних досягнень, недосяжних традиційним комп’ютерам? Або їхні можливості були перебільшені, оскільки практичне використання технології відходить у майбутнє?

Останніми днями ці питання різко поставив претензія від групи китайських дослідників, які винайшли спосіб зламати шифрування RSA, яке лежить в основі більшості сучасних онлайн-комунікацій.

Ймовірність того, що квантові комп'ютери буде здатний зламати онлайн-шифрування, широко вважалося, що це небезпека, яка може загрожувати десятиліттям або більше в майбутньому. Але 24 дослідники з низки провідних університетів Китаю та державних лабораторій заявили, що їхні дослідження показали, що це можливо за допомогою квантової технології, яка вже доступна.

Квантові біти, або кубіти, які використовуються в сучасних машинах, дуже нестабільні та зберігають свої квантові стани лише протягом надзвичайно короткого періоду, створюючи «шум». У результаті «помилки накопичуються в комп’ютері, і після приблизно 100 операцій виявляється стільки помилок, що обчислення зазнають збою», — сказав Стів Браєрлі, виконавчий директор компанії з квантового програмного забезпечення Riverlane.

Це призвело до пошуку більш стабільних кубітів, а також методів виправлення помилок для подолання «шуму», відсуваючи дату, коли квантові комп’ютери, ймовірно, досягнуть свого повного потенціалу на багато років.

Команда китайський Заява, навпаки, виявилася підтримкою сучасних «галасливих» систем, водночас викликавши шквал занепокоєння у світі кібербезпеки щодо потенційно неминучої загрози онлайн-безпеці.

Наприкінці минулого тижня низка дослідників на стику передової математики та квантової механіки заперечила цю заяву.

Брієрлі з Riverlane сказав, що це «не може працювати», оскільки китайські дослідники припустили, що квантовий комп’ютер зможе просто запускати величезну кількість обчислень одночасно, а не намагатися отримати перевагу, застосовуючи квантові властивості системи.

Пітер Шор, американський математик, який першим запропонував квантовим комп’ютерам спосіб зламати шифрування, передбачив, що неможливість виконувати всі обчислення одночасно означає, що квантовому комп’ютеру знадобляться «мільйони років», щоб виконати обчислення, запропоновані в статті. .

Китайське дослідження відбувається в той час, коли багато компаній, які працюють над цією технологією, змагаються за те, щоб довести, що сучасні «шумні» системи можуть досягти т.зв. квантова перевага — момент, коли квантовий комп’ютер може виконувати корисне завдання ефективніше, ніж традиційна або «класична» машина, що дає початок комерційному використанню технології.

Чотири роки тому Джон Прескілл, професор теоретичної фізики в Каліфорнійському технологічному інституті, передбачив, що квантові системи почнуть перевищувати продуктивність і, можливо, отримають комерційне використання, коли вони досягнуть розміру 50-100 кубітів. Але цей момент настав і минув, а квантові системи не продемонстрували жодної явної переваги. IBM представила 127-кубітний комп’ютер більше року тому, а минулого місяця оголосила, що новий 433-кубітний процесор буде доступний у першому кварталі 2023 року.

Сьогодні Preskill звучить більш обережно. «Я очікую, що для практичних застосувань зі значною бізнес-цінністю нам доведеться почекати на відмовостійкі квантові комп’ютери з виправленням помилок», — сказав він, додавши, що це, ймовірно, «шляхи відходу». Але він додав, що сьогоднішні системи вже мають наукову цінність.

Однією з причин втрати надії є те, що були знайдені нові способи запрограмувати класичні комп’ютери для вирішення завдань, які колись вважалися непосильними.

Це відсунуло квантовий кордон, відстрочивши момент, коли люди, які будують квантові системи, зможуть претендувати на перевагу, сказав Оскар Пейнтер, керівник відділу квантового обладнання у відділі хмарних обчислень Amazon, однієї з технологічних компаній, яка будує власний квантовий комп’ютер. «Вони ніколи не могли сказати: «Це буде краще», — сказав він.

Після багатьох років зростаючих очікувань відсутність практичного застосування технології змусила деяких експертів попередити про потенційну «квантову зиму» — період, коли розчарування новою технологією призводить до зниження інтересу на кілька років. Термін запозичено з «зими» штучного інтелекту 1970-х і 1980-х років, коли ряд перспективних напрямків дослідження виявилися тупиковими, відкинувши поле назад на тривалий період.

«Люди хвилюються, що це буде дуже жорстко», — сказав Пейнтер з Amazon Web Services. Однак, як і багато хто в цій галузі, він сказав, що будь-яка короткострокова реакція навряд чи вплине на довгострокове фінансування досліджень. «Я не думаю, що це зникне».

Зниклі надії на швидку користь від квантових обчислень вже спричинили різке падіння акцій кількох компаній, які з середини 2021 року прокотилися на хвилі ентузіазму щодо виходу на біржу.

Виходячи з пікових цін на акції незабаром після виходу на біржу, Arquit, IonQ, D-Wave і Rigetti досягли сумарної вартості 12.5 мільярдів доларів. Відтоді ця сума впала до 1.4 мільярда доларів. Серед подій, які завдали шкоди квантовим компаніям минулого року, IonQ постраждав від звіту короткострокового продавця, який стверджував, що його технологія не відповідає вимогам, а засновник Rigetti Чад Рігетті був усунутий з посади виконавчого директора перед тим, як залишити компанію наприкінці року. .

Частина проблеми, з якою зіткнувся сектор, полягає в надлишку «ажіотажу» щодо технології, сказав Костянтин Гончіулеа, головний технологічний директор відділу передових технологій Wells Fargo. Він порівняв зростання очікувань навколо квантової технології з криптоіндустрією, оскільки багато неекспертів були залучені в цю сферу, а обіцянки щодо технології значно переросли її потенціал у найближчій перспективі.

Незважаючи на це, компанії, які працюють над першими квантовими машинами та програмним забезпеченням, все ще наполягають на тому, що практичне використання технології не за горами, але продовжують ретельно уникати надто точних прогнозів щодо того, коли саме це станеться.

Девід Рівас, керівник відділу проектування та продуктів у Rigetti, сказав, що компанія все ще вірить, що досягне квантової переваги, коли її комп’ютери матимуть «від кількох сотень до кількох тисяч кубітів». Навіть якщо вони не можуть зрівнятися з продуктивністю сьогоднішніх суперкомп’ютерів, вони все одно будуть корисні, якщо коштуватимуть набагато дешевше або працюватимуть швидше чи з більшою точністю, сказав він.

Для деяких квантових компаній вражаюча заява Китаю про онлайн-шифрування була ознакою того, що важливий момент у цій технології наближається. Але для тих, хто сумнівається, очевидна непрактичність дослідження послужить підтвердженням того, що квантові обчислення все ще є вражаючим науковим експериментом, а не практичною технологією.

<!–
->