Η Google στην κορυφή των κβαντικών υπολογιστών με τον Bristlecone!

Δεν έχουν περάσει παρά λίγοι μήνες από την τελευταία ανακοίνωση για τον ισχυρότερο κβαντικό επεξεργαστή στον κόσμο, η οποία είχε έρθει από την IBM. Τώρα, είναι η σειρά της Google να πάρει την πρώτη θέση στο… grand prix για τον πρώτο λειτουργικό (και χρήσιμο) κβαντικό υπολογιστή! Αν δεν ξέρεις ή δεν θυμάσαι τι ακριβώς είναι ένας κβαντικός υπολογιστής, μπορείς να διαβάσεις το άρθρο που είχαμε γράψει προ oλίγων μηνών, εξηγώντας με απλά λόγια τη νέα αυτή τεχνολογία. Σε πρακτικό επίπεδο, όπως είχαμε αναφέρει και τότε, οι κβαντικοί υπολογιστές βρίσκονται ακόμη στα σπάργανα. Όπως είχε συμβεί και με τους κανονικούς ηλεκτρονικούς υπολογιστές πριν πολλές δεκαετίες, αυτή τη στιγμή οι επιστήμονες παλεύουν να ενσωματώσουν όσο το δυνατόν περισσότερα qubits (κβαντικά bits) στους κβαντικούς επεξεργαστές που σχεδιάζουν. Όπως και τότε, έτσι και τώρα οι επεξεργαστές διαθέτουν λίγες δεκάδες από qubits, τα οποία πασχίζουν να διατηρούν "σταθερά", και αυτή η εξέλιξη είναι αργή και επίπονη, μιας και κάθε νέο qubit που προστίθεται, κάνει το σύστημα όλο και πιο πολύπλοκο -- αλλά και πολύ πιο ισχυρό από πλευράς χρησιμότητας και υπολογιστικής δύναμης. Το βασικό πρόβλημα που ταλανίζει όλους τους κβαντικούς υπολογιστές και όλα τα συστήματα, είναι αυτό των σφαλμάτων. Τα qubits είναι εξαιρετικά ευαίσθητα σε σχεδόν τα πάντα, γι' αυτό και οι ερευνητές έχουν τους κβαντικούς υπολογιστές σε απομόνωση και σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες (λίγα χιλιοστά του βαθμού πιο πάνω από το απόλυτο μηδέν). Οποιαδήποτε παρεμβολή από το περιβάλλον "χαλάει" τα qubits, κάνοντας το σύστημα να χάσει αυτό το "κάτι" που κάνει τα qubits τόσο ιδιαίτερα. Οι ερευνητές έχουν βρει τρόπους να μειώνουν τα σφάλματα, για παράδειγμα έχοντας περισσότερα του ενός qubits αντί για ένα, έτσι ώστε να αντισταθμίζουν τυχόν απώλειες.Τώρα, η Google ανακοίνωσε έναν νέο κβαντικό επεξεργαστή, ονόματι Bristlecone, ο οποίος διαθέτει, ούτε λίγο ούτε πολύ, 72 qubits! Στην ανακοίνωση της Google διαβάζουμε πως αναμένουν πολύ σημαντικά πράγματα από το νέο τους δημιούργημα, αλλά μην περιμένεις να δεις υπολογιστές με τον Bristlecone… ποτέ. Ο επεξεργαστής αυτός εξακολουθεί να είναι ένα ερευνητικό εργαλείο, το οποίο θα βοηθήσει στην βελτίωση των σχεδιάσεων και στην ανάπτυξη ακόμη πιο ισχυρών κβαντικών επεξεργαστών, με περισσότερα qubits και ακόμη χαμηλότερα ποσοστά σφαλμάτων. Και βέβαια, υπάρχει και ένας άτυπος αγώνας δρόμου, ο οποίος έχει να κάνει με το prestige της εταιρείας ή του ερευνητικού κέντρου που θα το πετύχει: η επονομαζόμενη "Κβαντική Υπεροχή" (Quantum Supremacy). Τι είναι αυτό; Το να κατασκευάσει κάποιος ένα κβαντικό σύστημα, το οποίο να μπορεί να λύσει ένα πρόβλημα, το οποίο είναι άλυτο από κανονικούς, όχι κβαντικούς, υπολογιστές. Οι επιστήμονες θεωρούν πως, για την επίτευξη της κβαντικής υπεροχής, αρκεί ένα σύστημα με 49 qubits και με ποσοστό σφάλματος δύο-qubit κάτω από 0,5 τοις εκατό. Τώρα, με το Bristlecone, οι ερευνητές της Google πιστεύουν πως, ίσως, τα καταφέρουν. [caption id="attachment_59111" align="aligncenter" width="624"] Αριστερά, ο ίδιος ο Bristlecone. Δεξιά, σκαρίφημα του επεξεργαστή: τα qubits με X και σύνδεση με το πλησιέστερο γειτονικό.[/caption] Βέβαια, το grand prix που λέγαμε στην αρχή, δεν τελειώνει απλά επειδή ένα… αυτοκίνητο βρέθηκε στην πρώτη θέση! Ο αγώνας έχει ακόμη πολλούς γύρους, και οι μνηστήρες είναι πολλοί: η IBM, η Microsoft, η Intel, αλλά και πολλές startups και βέβαια πολλά ερευνητικά ιδρύματα "τρέχουν" με τα δικά τους "μονοθέσια". Οι κβαντικοί υπολογιστές ακόμη είναι στην αρχή, οπότε μείνετε συντονισμένοι! Έχουμε ακόμη πολλά επεισόδια να δούμε!