Το IBM Q δεν είναι vaporware. Είναι ένα έργο που ολοκληρώνεται χρόνια και θα μπορούσε να βοηθήσει τον κβαντικό υπολογισμό να φτάσει στο τεράστιο δυναμικό του. Το μέλλον των κβαντικών υπολογιστών μπορεί να φτάσει νωρίτερα από όσο νομίζετε.
Όταν έφτασαν τα νέα για την κίνηση της IBM να προσφέρει τον πρώτο εμπορικά διαθέσιμο κβαντικό υπολογιστή την περασμένη εβδομάδα, χαρακτηρίστηκε ως «παραλλαγή» από την IBM Research στην IBM Systems. Σύμφωνα με τον CTO της εταιρείας και αντιπρόεδρο κβαντικών υπολογιστών, τεχνικής στρατηγικής και συστημάτων, Scott Crowder, αυτό δεν ισχύει εξ ολοκλήρου.
«Δεν είναι μια «παραλαβή», είναι πραγματικά μια συνεργασία», εξήγησε ο Crowder. "Αυτό είναι σίγουρα ένα σημείο μετάβασης από το να είναι καθαρή επιστήμη, καθαρή έρευνα, να είναι επίσης μηχανική, ανάπτυξη και εμπορευματοποίηση."
Σχετίζεται με
- Μέσα στο εργαστήριο του Ηνωμένου Βασιλείου που συνδέει εγκεφάλους με κβαντικούς υπολογιστές
- Οι ερευνητές δημιουργούν «κομμάτι παζλ που λείπει» στην ανάπτυξη του κβαντικού υπολογισμού
- Γνωρίστε τη Silq: Η πρώτη διαισθητική γλώσσα προγραμματισμού για κβαντικούς υπολογιστές
«Αλλά αυτή είναι η δεκαετία του '40», συνέχισε, κάνοντας μια σύγκριση με μια καθοριστική εποχή στην ανάπτυξη των κλασικών υπολογιστών. «Δεν είναι η δεκαετία του '60 ή του '70, αυτή είναι η δεκαετία του 1940. Είμαστε ακόμα στις πρώτες μέρες. εξακολουθούμε να οδηγούμε πολλά από τα βασικά στοιχεία, την ίδια στιγμή που προσπαθούμε να κάνουμε τα συστήματα προσβάσιμα σε μια ευρύτερη ομάδα ανθρώπων».
Οι άνθρωποι συχνά αναρωτιούνται πώς ο κβαντικός υπολογισμός θα επηρεάσει την καθημερινότητά τους. Προσφέροντας τον πρώτο εμπορικά διαθέσιμο καθολικό κβαντικό υπολογιστή, η IBM ελπίζει να το ανακαλύψει.
Φέρνοντας τους κβαντικούς υπολογιστές στον πραγματικό κόσμο
Δελτίο τύπου της IBM σχετικά με τα επερχόμενα σχέδιά της για το κβαντικό υλικό ήταν γεμάτο με πιθανές εφαρμογές για την τεχνολογία και κινούμενα αποσπάσματα από το προσωπικό της εταιρείας και τους ειδικούς στον τομέα. Αντίθετα, δεν δόθηκε καμία προσοχή στις λεπτομέρειες για το πότε θα κυκλοφορήσουν οι κβαντικοί υπολογιστές της. Η ανακοίνωση της εταιρείας υποσχέθηκε ότι οι κβαντικοί υπολογιστές γενικής χρήσης θα παραδοθούν σε συνεργάτες «πάνω από το τα επόμενα χρόνια." Δήλωσε επίσης ότι στοχεύει να κατασκευάσει συστήματα με περίπου 50 qubits «στα επόμενα λίγα χρόνια.”
Είμαστε ακόμα στις πρώτες μέρες. εξακολουθούμε να οδηγούμε πολλά από τα βασικά στοιχεία.
Το γεγονός ότι μόνο ένα ασαφές χρονοδιάγραμμα έχει δημοσιοποιηθεί μπορεί να κάνει μερικούς να πιστέψουν ότι το IBM Q είναι μια προσπάθεια να εξασφαλίσει μια θέση στο κβαντικό τραπέζι χωρίς να βάλει κανένα σχέδιο. Ωστόσο, ο Crowder υποστηρίζει ότι υπάρχει ένα πολύ σταθερό πρόγραμμα πίσω από κλειστές πόρτες.
«Ναι, έχουμε έναν άκαμπτο ορισμό του «τα επόμενα χρόνια» εσωτερικά», γέλασε. «Ανακοινώσαμε ότι πρόθεσή μας είναι να προσφέρουμε συστήματα σε μια επιλεγμένη ομάδα συνεργατών του κλάδου φέτος. Είπαμε ότι θα τα αναβαθμίσουμε σε μέγεθος περίπου 50 qubit μέσα στα επόμενα χρόνια».
Το IBM Q δεν είναι ένα έργο που σχεδιάστηκε μόνο για καλή κάλυψη από τον Τύπο. Στην πραγματικότητα, ο Crowder αναφέρθηκε συγκεκριμένα στην πρόθεση της εταιρείας να κάνει τα κβαντικά συστήματα «πραγματικά», αντί να είναι απλώς «παρουσιάσεις PowerPoint και vaporware».
Ενώ οι ιδιαιτερότητες του χρονικού πλαισίου μένουν κρυφές, η IBM έχει μεγάλες ελπίδες ότι το IBM Q μπορεί να βοηθήσει στην προώθηση της επόμενης εξέλιξης του κβαντικού υπολογιστή. Και ενώ η εταιρεία δεν είναι έτοιμη να μοιραστεί ένα λεπτομερές πρόγραμμα με το κοινό, δεν έχει τέτοιες επιφυλάξεις σχετικά με την οριοθέτηση του τρόπου με τον οποίο το κβαντικό υλικό της διαφέρει από άλλα συστήματα στην αγορά.
Τι υπάρχει σε ένα Όνομα;
Αν δεν παρακολουθείτε πολύ στενά την ανάπτυξη του κβαντικού υπολογισμού, μπορεί να έχετε μπερδευτεί όταν η IBM ανακοίνωσε την πρώτη εμπορικά διαθέσιμος καθολικός κβαντικός υπολογιστής την περασμένη εβδομάδα, καθώς η D-Wave προμηθεύει κβαντικό υλικό σε εταιρικούς χρήστες για πολλούς χρόνια.
Ωστόσο, η D-Wave έχει επικριθεί για τον τρόπο που παρουσιάζει το υλικό της. Η εταιρεία προωθεί τα προϊόντα της με βάση τον αριθμό qubit τους — στο πιο πρόσφατο σύστημά της έχει πρόσβαση 2.000 qubit, που είναι πολύ περισσότερα από τη φιλοδοξία της IBM να παράγει ένα σύστημα 50 qubit στα επόμενα λίγα χρόνια. Ωστόσο, τα δύο σκέλη του υλικού δεν μπορούν να συγκριθούν άμεσα, καθώς το D-Wave κατασκευάζει κβαντικούς ανόπτες, οι οποίοι μπορούν να αντιμετωπίσουν μόνο ορισμένα προβλήματα. Η IBM εργάζεται σε καθολικούς κβαντικούς υπολογιστές που, όπως ένας κλασικός υπολογιστής, μπορούν να αντιμετωπίσουν πολλά είδη προβλημάτων.
Δημιουργία μιας Quantum Κοινότητας με το IBM Q
«Νομίζω ότι για τους ανθρώπους που ασχολούνται βαθιά με αυτόν τον τομέα, κατανοούν τις διαφορές», είπε ο Crowder. «Αλλά και για τον μέσο τεχνολόγο, είναι πραγματικά μπερδεμένο».
«Αυτό που προσφέρουμε δεν είναι ένα σύστημα σταθερής λειτουργίας, είναι ένα καθολικό σύστημα», πρόσθεσε. "Αλλά το πιο σημαντικό από αυτό, η δύναμη των κβαντικών υπολογιστών που έχει ενθουσιάσει τους πάντες είναι αυτή η ιδέα ότι μπορείτε να εξερευνήσετε έναν εκθετικό χώρο με αυτό."
Ο Crowder αναφέρεται στην έννοια της πλήρους κβαντικής εμπλοκής, η οποία επιτρέπει στα qubits να καταλαμβάνουν ένα ευρύτερο φάσμα καταστάσεων από το δυαδικό on/off των παραδοσιακών bit. Θα χρειαστούν μόνο περίπου 40 ή 50 qubits σε αυτήν την κατάσταση για να δημιουργηθεί ένας κβαντικός υπολογιστής που δεν μπορεί να προσομοιωθεί σε έναν κλασικό υπολογιστή. Προς το παρόν, υπάρχει κάποια συζήτηση σχετικά με το εάν το υλικό του D-Wave μπορεί να προσφέρει αυτά τα πλεονεκτήματα σε σχέση με τα παραδοσιακά συστήματα, ακόμη και σε πολύ υψηλότερους αριθμούς qubit.
Ακόμη και στην τρέχουσα μορφή του, το κβαντικό υλικό της IBM είναι ένα βήμα πέρα από αυτό που προηγουμένως προσφερόταν εμπορικά. Αλλά για να εκπληρώσει τις υψηλές φιλοδοξίες της για το έργο, η εταιρεία δεν αναζητά μόνο πελάτες. αναζητά συνεργάτες.
Όπως το «Early Access», αλλά για κβαντικούς υπολογιστές
Η IBM αναμένει να κυκλοφορήσει τα πρώτα κβαντικά συστήματα «πρώιμης πρόσβασης» σε επιλεγμένους συνεργάτες του κλάδου μέχρι το τέλος του 2017. Ωστόσο, αυτή δεν θα είναι μια παραδοσιακή συναλλαγή όσον αφορά την αγορά υλικού από έναν κατασκευαστή – η εταιρεία δεν πληρώνει απλώς τα λόγια όταν αναφέρεται στους πρώτους χρήστες ως «συνεργάτες».
«Για το πρώτο ζευγάρι που κάνουμε, σίγουρα θέλουμε να έχουμε συνεργάτες με τους οποίους θα συνεργαζόμαστε πολύ στενά», δήλωσε ο Crowder. «Ελπίζουμε να βρούμε συνεργάτες που οδηγούν το οικοσύστημα».
Οι συνεργάτες της IBM θα επωφεληθούν από αυτή τη ρύθμιση, καθώς το ίδιο το υλικό θα συντηρείται και θα αναβαθμίζεται περιοδικά από την εταιρεία. Ένας κβαντικός υπολογιστής έχει αυστηρές απαιτήσεις όσον αφορά τον χώρο, τη θερμοκρασία και άλλες πρακτικές δυνατότητες. Η διατήρηση του συστήματος υπό το άγρυπνο βλέμμα της IBM θα διευκολύνει τους συνεργάτες να επικεντρωθούν στην καλή χρήση των δυνατοτήτων του.
Η IBM δεν αναζητά μόνο πελάτες. αναζητά συνεργάτες.
Η IBM έχει ήδη ένα αποδεδειγμένο ιστορικό παροχής κβαντικών υπολογισμών μέσω του cloud, χάρη στο IBM Experience. «Δεν είναι σαν να κάνεις πέντε qubits σε ένα εργαστήριο, να κλωτσάς το πράγμα μερικές φορές και λειτουργεί, παίρνεις τα αποτελέσματά σου, μετά το ξαναπατάς δύο μήνες αργότερα για να το κάνεις ξανά να λειτουργήσει», είπε ο Crowder. "Όχι, αποδείξαμε ότι μπορούμε να έχουμε έναν πραγματικό κβαντικό υπολογιστή που λειτουργεί συνεχώς από τον Μάιο [2016]."
Από την άλλη άκρη της συμφωνίας, η IBM ελπίζει ότι αυτές οι συνεργασίες θα είναι σε θέση να ενημερώσουν το μέλλον της πρωτοβουλίας IBM Q. Εξακολουθούν να υπάρχουν μεγάλα ερωτήματα σχετικά με το πώς και γιατί οι εταιρείες θα επιλέξουν να εφαρμόσουν κβαντικό υλικό, η συνεργασία με τους πρώτους χρήστες μπορεί να δώσει κάποιες απαντήσεις.
Αυτό θα πρέπει να καθιστά σαφές ότι το IBM Q είναι ένα μακροπρόθεσμο έργο. Οι συνεργάτες που μπαίνουν στο ισόγειο εγγράφονται για να εξερευνήσουν αχαρτογράφητη περιοχή δίπλα στην εταιρεία — κάτι που θα μπορούσε να τους βοηθήσει να πιάσουν την πρώτη θέση στη σειρά όταν γίνουν τα επιχειρηματικά οφέλη ενός κβαντικού συστήματος Σαφή. Η IBM σκέφτεται τρεις κινήσεις μπροστά. Ωστόσο, η εταιρεία δεν είναι ακόμη έτοιμη να εγκαταλείψει τις κλασικές υπολογιστικές προσπάθειές της.
Ένα πραγματικό κβαντικό άλμα
«Απολύτως», απάντησε ο Crowder όταν τον ρωτήσαμε εάν η IBM περίμενε να δει κβαντικούς και κλασικούς υπολογιστές να συνυπάρχουν στο μέλλον. «Απολύτως, για πολύ περισσότερο από τη ζωή μου».
«Αυτό που κάνουν καλά οι κλασικοί υπολογιστές είναι να αποθηκεύουν και να επεξεργάζονται πολλά δεδομένα, και το κάνουν πολύ πιο αποτελεσματικά από ό, τι οι κβαντικοί υπολογιστές σήμερα, και από όσο μπορώ να δω στο μέλλον», εξήγησε. «Θεωρητικά, οι καθολικοί κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να κάνουν οποιαδήποτε λειτουργία κάνει ένας κλασικός υπολογιστής, αλλά κατά τη γνώμη μου, δεν είναι τόσο καλοί στην επεξεργασία πολλών δεδομένων. Αυτό στο οποίο είναι καλοί οι κβαντικοί υπολογιστές είναι η εξερεύνηση μεγάλων προβληματικών χώρων».
Η IBM δεν εξετάζει τους κβαντικούς υπολογιστές ως την επόμενη γενιά κλασικών υπολογιστών. Είναι μια εντελώς νέα κατηγορία υλικού που έχει τα δικά του δυνατά σημεία, τις δικές του αδυναμίες και τη δυνατότητα για μερικές πολύ ισχυρές εφαρμογές.
Κβαντική και Χημεία
Φυσικά, είναι ακόμα ανώριμη τεχνολογία. Ερευνητές σε όλο τον κόσμο έχουν κάνει τεράστιες προόδους προς μια λειτουργική καθολική μεγάλης κλίμακας κβαντικός υπολογιστής τα τελευταία χρόνια, αλλά έχει σημειωθεί μικρότερη πρόοδος όσον αφορά το δυναμικό κατακερματισμού εφαρμογές. Είναι κάτι σαν φαύλος κύκλος.
«Με ένα σύστημα περίπου 20-25 qubit, μπορείτε ακόμα να προσομοιώσετε αυτό το κβαντικό σύστημα στον φορητό υπολογιστή σας», είπε ο Crowder. «Όταν αρχίζεις να φτάνεις στα 40 και γύρω στα 50, δεν μπορείς καν να εξερευνήσεις πραγματικά ολόκληρο τον χώρο πιθανοτήτων στον μεγαλύτερο υπερυπολογιστή του κόσμου. Είναι μια ενδιαφέρουσα ασυνέχεια.
«Πρέπει πραγματικά να έχετε πρόσβαση σε ένα κβαντικό σύστημα για να καταλάβετε πραγματικά πώς δημιουργείτε αλγόριθμους και χρησιμοποιείτε περιπτώσεις για ένα κβαντικό σύστημα», πρόσθεσε. "Δεν μπορείτε να το προσομοιώσετε πια σε ένα κλασικό σύστημα."
Ορισμός του σημείου αναφοράς
Επί του παρόντος, βρισκόμαστε τόσο νωρίς στη διαδικασία κατασκευής καθολικών κβαντικών υπολογιστών που δεν υπάρχει καν μια τυποποιημένη μέθοδος σύγκρισης ενός συστήματος με ένα άλλο. Η IBM ελπίζει να λύσει αυτό το πρόβλημα μέσω ενός μετρικού μεταγλωττισμένου κβαντικού όγκου, ο οποίος λαμβάνει υπόψη τον αριθμό των qubits, την ποιότητα των κβαντικών λειτουργιών, τη συνδεσιμότητα qubit, τον χρόνο συνοχής, τον παραλληλισμό και πολλά άλλα.
«Είναι όλα αυτά τα πράγματα μαζί που σας λένε πόσο ισχυρός είναι ο κβαντικός υπολογιστής σας, όσον αφορά το μέγεθος του χώρου που μπορεί να εξερευνήσει», είπε ο Crowder. «Είμαστε πολύ ανοιχτοί σε άλλους ανθρώπους που σταθμίζουν και τελειοποιούν αυτό το σημείο αναφοράς, αλλά θα χρειαστούμε κάποιο είδος αναφοράς όπως αυτό με την πάροδο του χρόνου, έτσι ώστε οι άνθρωποι να μπορούν εύκολα να βρουν το κεφάλι τους γύρω από την αξία αυτού του κβαντικού υπολογιστή έναντι ενός άλλου κβαντικού υπολογιστή; αυτή η γενιά εναντίον της επόμενης γενιάς».
Δεν υπάρχει καν μια τυποποιημένη μέθοδος σύγκρισης ενός [κβαντικού] συστήματος με ένα άλλο.
Το γεγονός ότι δεν υπάρχει τέτοιο σημείο αναφοράς δείχνει πόση δουλειά πρέπει να γίνει για να μετατραπεί ο κβαντικός υπολογισμός από πολλά υποσχόμενη θεωρητική εργασία σε ένα εφαρμόσιμο εμπορικό προϊόν.
«Όπως είπα, βρισκόμαστε στη δεκαετία του '40», είπε ο Crowder. «Δεν έχουμε ακόμη βιομηχανικό σημείο αναφοράς για να ταξινομήσουμε πόσο ισχυρό είναι ένα κβαντικό σύστημα, αλλά αυτό είναι το είδος του πράγματος που πιστεύετε ότι θα δείτε να αναπτύσσεται γρήγορα τα επόμενα δύο χρόνια, καθώς η IBM και άλλοι συνεχίζουν να πιέζουν το όριο σε αυτά συστήματα.»
Η IBM δημιουργεί υποδομές που θα μπορούσαν να αποδειχθούν πολύ πολύτιμες τα επόμενα χρόνια. Μεταξύ της μέτρησης της κβαντικής αξίας, των σχέσεών της με τους συνεργάτες του IBM Q και της εμπειρίας IBM, Η εταιρεία βρίσκεται ήδη βαθιά στη διαδικασία να καταστήσει τον κβαντικό υπολογισμό βασικό συστατικό της επιχείρησής της τα ενδιαφέροντα.
«Πιστεύουμε ότι έχουμε φτάσει στο σημείο όπου βλέπουμε μια πορεία προς μεγαλύτερα συστήματα στο εγγύς μέλλον», δήλωσε ο Crowder. «Ξέρω ότι η ανακοίνωση δεν έχει συγκεκριμένα χρονοδιαγράμματα, αλλά βλέπουμε αυτή την πορεία προς μεγαλύτερα συστήματα. Αυτό το φτάνει στο σημείο που γίνεται ενδιαφέρον».
Η IBM έχει ήδη επενδύσει μεγάλο χρόνο και πόρους στον κβαντικό υπολογισμό. Το IBM Q αντιπροσωπεύει το επόμενο βήμα. Η εταιρεία έχει φιλοδοξίες να πρωτοστατήσει στον κβαντικό υπολογισμό ως εμπορικό προϊόν. Εάν μπορέσει να βρει τους σωστούς συνεργάτες σε αυτό το κρίσιμο στάδιο, το IBM Q θα μπορούσε να διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στην απομάκρυνση της τεχνολογίας από τα ερευνητικά εργαστήρια και στην ανάπτυξη των εφαρμογών της στον πραγματικό κόσμο.
Συστάσεις των συντακτών
- Οι επιστήμονες μόλις πέτυχαν μια σημαντική ανακάλυψη στον κβαντικό υπολογισμό
- Ο νέος επεξεργαστής 127 qubit της IBM είναι μια σημαντική ανακάλυψη στον κβαντικό υπολογισμό
- Η IBM κατασκευάζει τον μεγαλύτερο κβαντικό υπολογιστή — και ένα τεράστιο ψυγείο για να τον τοποθετήσει
- Η Honeywell κάνει ένα άλμα από τους θερμοστάτες στους κβαντικούς υπολογιστές
- Μέσα στον παράξενο, άγριο και θαυμαστό κόσμο των κβαντικών βιντεοπαιχνιδιών
