Googles kvantecomputer løser umulig opgave på 5 minutter
En ny, topmoderne kvantechip fra Google har ifølge it-giganten knækket koden til et næsten tre årtier langt problem.
Googles seneste kvantechip, Willow, har demonstreret ”to store resultater” inden for kvantecomputere, herunder eksponentiel reduktion af fejlraten, når der tilføjes flere kvantebits (qubits). Det er en udfordring, der ifølge Hartmut Neven, som er grundlægger og leder af Google Quantum AI, har eksisteret i næsten 30 år.
Se også: Alt om hardware – hvilke slags computerhardware findes der?
Stor reduktion i antallet af beregningsfejl
Kvantebits er beregningsenhederne i kvantecomputere og er typisk elektroner, fotoner eller en anden subatomar partikel. Jo flere kvantebits, der bruges, jo flere fejl opstår der typisk.
I modsætning til traditionelle computere, som bruger bits, der repræsenterer 0- og 1-taller, kan kvantebits eksistere i såkaldte superpositionstilstande af 0- og 1-taller – altså være i to tilstande på én og samme tid. Det gør det muligt for kvantecomputere at udføre meget tunge beregninger på meget kort tid, som traditionelle computere ikke kan.
”Fejl er en af de største udfordringer i kvantecomputere, fordi de har en tendens til hurtigt at udveksle information med deres omgivelser, hvilket gør det vanskeligt at beskytte den information, der er nødvendig for at fuldføre en beregning,” forklarer Hartmut Neven.
Se også: Danmarks nye AI-supercomputer, Gefion, er åbnet
Løser beregning ekstremt hurtigt
Ifølge de resultater, der mandag blev offentliggjort i tidsskriftet Nature, fandt Google Quantum AI ud af, at jo flere kvantebits, der blev brugt i Willow, jo mere blev fejlene reduceret. Google Quantum AI har testet stadig større net af kodede kvantebits og fundet ud af, at computeren er i stand til at halvere fejlraten hver gang.
”Denne historiske bedrift er kendt inden for feltet som ‘under tærsklen’ – at være i stand til at nedbringe fejl, mens man opskalerer antallet af kvantebits,” siger Hartmut Neven.
Ud over dette er Willow i stand til at udføre en beregning på under fem minutter, som det ville tage Frontier, der i øjeblikket betragtes som verdens hurtigste supercomputer, 10 kvadrillioner år (10.000.000.000.000.000.000.000.000 år) at løse. Vurderingen af Willows ydeevne i forhold til Frontier ”er baseret på konservative antagelser”, forklarer Harmut Neven.
”Dette ufattelige tal overskrider de kendte tidsrammer i fysikken og er langt højere end universets alder,” oplyser Google.
Google Quantum AI-teamet brugte industristandarden random circuit sampling (RCS) til at måle chippens ydeevne og oplyser, at det er ”den klassisk sværeste benchmark, der kan udføres på en kvantecomputer i dag.”
Se også: Microsoft med gennembrud inden for kvantecomputere
Perspektivering
Kvantecomputere har i årtier været en teknologi, som har meget vanskelig at bruge i praksis, men i de senere år er der sket enorme fremskridt i udviklingen af kvantecomputere. Der er dog stadig ikke nogen kommercielle anvendelser og praktiske opgaver, som løses af kvantecomputere – men det sker snart.
Kvantecomputere vil snart blive brugt til udvikling af nye lægemidler og til at designe effektive batterier til elbiler. Kvantecomputere vil også blive brugt til at sætte skub i fremskridtene inden for fusion og nye alternative energiformer, oplyser Google.
Se også: Nyheder om hardware