Корпорация Google опубликовала промежуточные результаты работы над квантовыми технологиями. В блоге подразделения Google Quantum AI lab рассказывается о создании прототипа и концепта 72-кубитного квантового процессора Bristlecone.
Данное достижение является продолжением предыдущей работы подразделения, ранее оно разработало девятикубитовый компьютер.
Ключевой задачей является создание квантового процессора, превосходящего самые мощные современные суперкомпьютеры.
Проблемы превосходства
Стоит отметить, что Google не единственный, кто работает над квантовыми технологиями. Среди конкурентов присутствуют IBM со своим 51-кубитным процессором, Гарвардский университет, владеющий 51-кубитной системой, Intel и китайский Alibaba. И ни у кого нет по-настоящему работающего процессора, так или иначе это все превью-технологии, черновики. Проблема кроется в большом количестве ошибок в процессах вычислений. В связи с этим одна из главных задач, стоящих перед группами разработки – придумать способ уменьшения количества ошибок до приемлемого уровня, когда их сможет нивелировать система коррекции без значительных потерь в производительности.
Инженеры Quantum AI lab в своем 72-кубитном процессоре использовали интересный прием. Дело в том, что увеличение количества кубит неизбежно влияет на стабильность вычислений. Вместо использования структуры цепочки из 72 кубит была реализована архитектура из двух массивов по 36 кубит. Это позволило увеличить производительность с минимальным ростом количества ошибок вычисления.
Участие России в квантовой гонке
Россия также участвует в разработках, связанных с изобретением квантовых компьютеров. Российский квантовый центр, Институт физики твердого тела РАН, МИСиС, ВНИАА им. Духова и МГТУ им. Н.Э. Баумана ведут работы по разработке квантового компьютера, использующего несколько кубит.
Предусмотрено создание квантового компьютера в хорошо известном читателям Infostart Journal проекте «Цифровая Экономика». В нем предусмотрен ряд мероприятий на 2018-2020 годы. Цель мероприятий: обеспечить условия для создания в России квантового компьютера.
Кроме того предусмотрена разработка устройств квантовой криптографии, устойчивых к методу перебора квантовыми компьютерами.
Постквантовая эра
Несмотря на то, что сейчас процессоры на квантовых технологиях непригодны для реального применения, нет сомнений, что с течением времени их работа будет стабилизирована, и информационные технологии перейдут в эру квантовых вычислений.
Одно из первых изменений, которое произойдет в этом случае – криптография. Большинство существующих и используемых на сегодняшний день алгоритмов падут перед мощью подбора с использованием квантовых вычислений. Шифрованные каналы и массивы данных перестанут быть секретными, поскольку квантовые компьютеры смогут расшифровать данные за короткий промежуток времени, а значит сами алгоритмы будут признаны уязвимыми. Госструктурам, банкам, корпорациям, частным предприятиям, всем, кто желает сохранять приватность своих данных придется решить задачу их защиты. Проблем добавляет тот факт, что на данный момент существует не так уж много кандидатов на постквантовый стандарт в криптографии – это еще одна задача, стоящая перед человечеством в квантовой эре.