IBM Q не е vaporware. Това е проект, който се разработва от години и може да помогне на квантовите изчисления да достигнат огромния си потенциал. Бъдещето на квантовите компютри може да настъпи по-рано, отколкото си мислите.
Когато пристигна новината за хода на IBM да предложи първия наличен в търговската мрежа универсален квантов компютър миналата седмица, това беше характеризирано като „предаване“ от IBM Research на IBM Systems. Според техническия директор на компанията и вицепрезидент по квантовите изчисления, техническата стратегия и системите, Скот Краудър, това не е съвсем така.
„Това не е съвсем „предаване“, а наистина партньорство“, обясни Краудър. „Това определено е преходна точка от това, че е чиста наука, чисто изследване, към инженерство, развитие и комерсиализация.“
Свързани
- Вътре в лабораторията на Обединеното кралство, която свързва мозъци с квантови компютри
- Изследователите създават „липсваща част от мозайката“ в развитието на квантовите изчисления
- Запознайте се със Silq: Първият интуитивен език за програмиране за квантови компютри
„Но това са 40-те години“, продължи той, правейки сравнение с определяща ера в развитието на класическите компютри. „Това не са 60-те или 70-те, това са 40-те години на миналия век. Все още сме в много ранни дни; ние все още управляваме много от основните основи, като в същото време се опитваме да направим системите достъпни за по-широка група хора.“
Хората често се чудят как квантовите изчисления ще повлияят на ежедневния им живот. Като предлага първия наличен в търговската мрежа универсален квантов компютър, IBM се надява да разбере.
Пренасяне на квантовите компютри в реалния свят
Съобщение за пресата на IBM за предстоящите планове за квантов хардуер беше пълен с потенциални приложения за технологията и анимирани цитати от служители на компанията и експерти в областта. За разлика от това, беше малко по отношение на подробностите кога ще бъдат пуснати нейните квантови компютри. Съобщението на компанията обеща, че универсалните квантови компютри ще бъдат доставени на партньори „над следващите няколко години.” Той също така заяви, че има за цел да изгради системи с около 50 кубита „през следващите няколко години.”
Все още сме в много ранни дни; ние все още управляваме много от основните основи.
Фактът, че само неясна времева рамка е оповестена публично, може да накара някои да повярват, че IBM Q е опит да се осигури място на квантовата маса, без да се поставят планове в камък. Краудър обаче твърди, че има много твърд график зад затворени врати.
„Да, ние имаме твърда дефиниция за „следващите няколко години“ вътрешно“, засмя се той. „Обявихме, че нашето намерение е тази година да предложим системи на избрана група индустриални партньори. Казахме, че ще ги надградим до размер от приблизително 50 кубита през следващите няколко години.
IBM Q не е проект, замислен само за добро отразяване в пресата. Всъщност Краудър конкретно се позова на намерението на компанията да направи квантовите системи „реални“, а не просто „презентации на PowerPoint и vaporware“.
Въпреки че спецификата на времевата рамка се пази в тайна, IBM има големи надежди, че IBM Q може да помогне за насърчаване на следващата еволюция на квантовите изчисления. И докато компанията не е готова да сподели подробен график с обществеността, тя няма резерви относно очертаването на това как нейният квантов хардуер се различава от другите системи на пазара.
Какво има в името?
Освен ако не сте следили много внимателно развитието на квантовите изчисления, може да сте били объркани, когато IBM обяви първия наличен в търговската мрежа универсален квантов компютър миналата седмица, тъй като D-Wave доставя квантов хардуер на корпоративни потребители от няколко години.
D-Wave обаче е критикуван за начина, по който представя своя хардуер. Компанията популяризира продуктите си въз основа на техния брой кубити – най-новата й система има достъп до тях 2000 кубита, което е много повече от стремежа на IBM да произведе 50-кубитова система през следващите няколко години. Двете направления на хардуера обаче не могат да се сравняват директно, тъй като D-Wave изгражда квантови устройства за отгряване, които могат да се справят само с определени проблеми. IBM работи върху универсални квантови компютри, които, подобно на класическия компютър, могат да се справят с много видове проблеми.
Изграждане на квантова общност с IBM Q
„Мисля, че хората, които са дълбоко в тази област, разбират разликите“, каза Краудър. „Но дори за средния технолог е наистина объркващо.“
„Това, което предлагаме, не е система с фиксирана функция, а универсална система“, добави той. „Но по-важното от това е, че силата на квантовите изчисления, която наистина вълнува всички, е тази концепция, че можете да изследвате експоненциално пространство с нея.“
Crowder се позовава на концепцията за пълно квантово заплитане, което позволява на кубитите да заемат по-широк диапазон от състояния, отколкото двоичното включване/изключване на традиционните битове. Ще са необходими само около 40 или 50 кубита в това състояние, за да се създаде квантов компютър, който не може да бъде симулиран на класически компютър. В момента има известен дебат относно това дали хардуерът на D-Wave може да предложи тези предимства пред традиционните системи, дори при много по-висок брой кубити.
Дори в сегашната си форма, квантовият хардуер на IBM е стъпка отвъд това, което преди се предлагаше в търговската мрежа. Но за да изпълни високите си амбиции за проекта, компанията не просто търси клиенти; търси партньори.
Като „Ранен достъп“, но за квантови компютри
IBM очаква да пусне първите си квантови системи за „ранен достъп“ за избрани индустриални партньори до края на 2017 г. Това обаче няма да е традиционна транзакция по отношение на закупуването на хардуер от производител - компанията не плаща само на думи, когато нарича ранните осиновители „партньори“.
„За първата двойка, която правим, определено искаме да имаме партньори, с които ще работим много тясно“, каза Краудър. „Надяваме се да намерим партньори, които движат екосистемата.“
Партньорите на IBM ще се възползват от тази настройка, тъй като самият хардуер ще се поддържа и периодично надгражда от компанията. Квантовият компютър има строги изисквания по отношение на пространство, температура и други практически аспекти. Поддържането на системата под зоркото око на IBM ще улесни партньорите да се концентрират върху доброто използване на нейните възможности.
IBM не просто търси клиенти; търси партньори.
IBM вече има доказан опит в предоставянето на квантови изчисления чрез облака, благодарение на IBM Experience. „Не е като да направите пет кюбита в лаборатория, да ритнете нещото няколко пъти и то работи, получавате резултатите си, след което го ритнете отново два месеца по-късно, за да го накарате да работи отново“, каза Краудър. „Не, демонстрирахме, че можем да имаме истински квантов компютър, работещ непрекъснато от май [2016 г.].“
От другата страна на сделката, IBM се надява, че тези партньорства ще могат да информират бъдещето на инициативата IBM Q. Все още има големи въпроси за това как и защо компаниите ще изберат да внедрят квантов хардуер, съвместната работа с ранните осиновители може да предложи някои отговори.
Това трябва да изясни, че IBM Q е дългосрочен проект. Партньорите, влизащи на приземния етаж, се записват, за да изследват неизследвана територия заедно с компанията — което би могло да им помогне да заемат първо място в редицата, когато бизнес ползите от една квантова система станат ясно. IBM мисли три хода напред. Компанията обаче все още не е готова да се откаже от класическите си компютърни начинания.
Истински квантов скок
„Абсолютно“, отговори Краудър, когато го попитахме дали IBM очаква да види квантовите и класическите компютри да съществуват едновременно в бъдеще. „Абсолютно, много по-дълго от живота ми.“
„Това, което класическите компютри се справят добре, е да съхраняват и обработват много данни и те правят това много по-ефективно от квантовите изчисления днес и доколкото виждам в бъдещето“, обясни той. „Теоретично универсалните квантови компютри могат да изпълняват всяка функция, която прави класическият компютър, но според мен те не са толкова добри в обработката на много данни. Това, в което квантовите компютри са добри, е изследването на големи проблемни пространства.
IBM не гледа на квантовите компютри като на следващото поколение класически компютри. Това е изцяло нова категория хардуер, която има своите силни страни, свои собствени слабости и потенциал за някои много мощни приложения.
Квантова и химия
Разбира се, това все още е незряла технология. Изследователи от цял свят постигнаха огромен напредък към работеща широкомащабна универсалност квантов компютър през последните години, но е постигнат по-малък напредък по отношение на хеширането на потенциала приложения. Това е нещо като порочен кръг.
„С приблизително 20-25 qubit система все още можете да симулирате тази квантова система на вашия лаптоп“, каза Краудър. „Когато започнете да стигате до 40-те и около 50-те, дори не можете наистина да проучите цялото пространство на възможностите на най-големия суперкомпютър в света. Това е интересно прекъсване.
„Всъщност трябва да имате достъп до квантова система, за да разберете наистина как изграждате алгоритми и използвате случаи за квантова система“, добави той. „Вече не можете да го симулирате на класическа система.“
Задаване на еталон
В момента сме толкова рано в процеса на изграждане на универсални квантови компютри, че дори няма стандартизиран метод за сравняване на една система с друга. IBM се надява да реши този проблем чрез метрика, наречена квантов обем, която отчита броя на кубитите, качеството на квантовите операции, свързаността на кубита, времето за кохерентност, паралелизма и др.
„Всички тези неща заедно ви казват колко мощен е вашият квантов компютър по отношение на размера на пространството, което може да изследва“, каза Краудър. „Ние сме много отворени към други хора, които претеглят и усъвършенстват този показател, но ще се нуждаем от някакъв вид показател като че с течение на времето, така че хората да могат лесно да си представят стойността на този квантов компютър спрямо друг квантов компютър; това поколение срещу следващото поколение.“
Няма дори стандартизиран метод за сравняване на една [квантова] система с друга.
Фактът, че няма такъв бенчмарк, демонстрира колко много работа трябва да се свърши, за да се трансформират квантовите изчисления от обещаваща теоретична работа в работещ търговски продукт.
„Както казах, ние сме през 40-те“, каза Краудър. „Все още нямаме индустриален бенчмарк, за да класифицираме колко мощна е една квантова система, но това е нещото, което аз мисля, че ще видите бързо развитие през следващите няколко години, тъй като IBM и други продължават да натискат прага на тези системи.”
IBM изгражда инфраструктура, която може да се окаже много ценна в следващите години. Между своята метрика на квантовата стойност, нейните взаимоотношения с IBM Q партньори и IBM Experience, Компанията вече е дълбоко в процеса на превръщане на квантовите изчисления в ключов компонент на своя бизнес интереси.
„Вярваме, че сме стигнали до момента, в който виждаме път към по-големи системи в близко бъдеще“, каза Краудър. „Знам, че съобщението няма конкретни срокове в него, но ние виждаме този път към по-големи системи. Това стига до точката, в която става интересно.“
IBM вече е инвестирала голямо количество време и ресурси в квантовите изчисления; IBM Q представлява следващата стъпка. Компанията има амбиции да оглави квантовите изчисления като търговски продукт. Ако успее да намери правилните партньори на този решаващ етап, IBM Q може да изиграе ключова роля в извеждането на технологията от изследователските лаборатории и създаването на нейните приложения в реалния свят.
Препоръки на редакторите
- Учените току-що постигнаха пробив в квантовите изчисления
- Новият 127-кубитов процесор на IBM е голям пробив в квантовите изчисления
- IBM създава най-големия квантов компютър - и гигантски хладилник, в който да го поставите
- Honeywell прави скок от термостати към квантови компютри
- Вътре в странния, див и чуден свят на квантовите видео игри
