IBM'den Scott Crowder, IBM Q'nun kuantum bilişime yönelik uygulamaların geliştirilmesine nasıl yardımcı olacağını açıklıyor

IBM Q, buhar yazılımı değildir. Bu, kuantum hesaplamanın muazzam potansiyeline ulaşmasına yardımcı olabilecek, yıllar süren bir projedir. Kuantum bilgisayarların geleceği düşündüğünüzden daha erken gelebilir.

Geçen hafta IBM'in ticari olarak temin edilebilen ilk evrensel kuantum bilgisayarını sunma hamlesine ilişkin haberler geldiğinde, bu, IBM Research'ten IBM Systems'e bir "devredilme" olarak nitelendirildi. Şirketin CTO'su ve kuantum hesaplama, teknik strateji ve sistemlerden sorumlu başkan yardımcısı Scott Crowder'a göre durum tam olarak böyle değil.

Crowder, "Bu tam anlamıyla bir 'devrediş' değil, aslında bir ortaklık" diye açıkladı. "Bu kesinlikle saf bilim, saf araştırma olmaktan çıkıp aynı zamanda mühendislik, geliştirme ve ticarileştirmeye geçiş noktasıdır."

"Ama bu 40'lı yıllar" diye devam etti ve klasik bilgisayarların gelişiminde belirleyici bir dönemle karşılaştırma yaptı. “Bu 60'lar ya da 70'ler değil, bu 1940'lar. Hâlâ ilk günlerdeyiz; Hala birçok temel temel üzerinde duruyoruz ve aynı zamanda sistemleri daha geniş bir insan grubu için erişilebilir hale getirmeye çalışıyoruz."

İnsanlar genellikle kuantum hesaplamanın günlük yaşamlarını nasıl etkileyeceğini merak ediyor. IBM, ticari olarak satılan ilk evrensel kuantum bilgisayarını sunarak bunu öğrenmeyi umuyor.

Kuantum bilgisayarları gerçek dünyaya getiriyoruz

IBM'in basın bülteni Kuantum donanımına yönelik yaklaşan planlar hakkındaki bilgiler, teknolojiye yönelik potansiyel uygulamalarla ve şirket personeli ile alandaki uzmanlardan animasyonlu alıntılarla doluydu. Buna karşılık kuantum bilgisayarlarının ne zaman piyasaya sürüleceğine dair ayrıntılar açıktı. Şirketin duyurusunda, evrensel kuantum bilgisayarların ortaklara "yıllar boyunca" teslim edileceği sözü veriliyordu. önümüzdeki birkaç yıl.” Ayrıca önümüzdeki birkaç yılda yaklaşık 50 kübitlik sistemler kurmayı hedeflediklerini belirtti. yıllar.”

Yalnızca belirsiz bir zaman diliminin kamuoyuna açıklanmış olması, bazılarının IBM Q'nun herhangi bir planı kesinleştirmeden kuantum masasında bir yer elde etme girişimi olduğuna inanmasına yol açabilir. Ancak Crowder, kapalı kapılar ardında çok sıkı bir programın olduğunu savunuyor.

"Evet, şirket içinde 'gelecek birkaç yıl' konusunda katı bir tanımımız var" diye güldü. “Niyetimizin bu yıl seçkin bir grup endüstri ortağına sistemler sunmak olduğunu duyurduk. Önümüzdeki birkaç yıl içinde bunları kabaca 50 kübit boyutuna yükselteceğimizi söyledik."

IBM Q, yalnızca basında iyi yer almak için tasarlanmış bir proje değildir. Aslında Crowder, şirketin kuantum sistemlerini yalnızca "PowerPoint sunumları ve buhar yazılımı" olmaktan ziyade "gerçek" hale getirme niyetinden özellikle bahsetti.

Zaman çerçevesinin ayrıntıları gizli tutulurken IBM, IBM Q'nun kuantum hesaplamanın bir sonraki evrimini desteklemeye yardımcı olabileceğine dair büyük umutlar besliyor. Şirket ayrıntılı bir programı kamuoyuyla paylaşmaya hazır olmasa da kuantum donanımının piyasadaki diğer sistemlerden nasıl farklılaştığını açıklama konusunda herhangi bir çekincesi yok.

Bir İsmin İçinde Ne Var?

Kuantum hesaplamanın gelişimini çok yakından takip etmediyseniz, IBM ilk kuantum bilgisayarını duyurduğunda kafanız karışmış olabilir. D-Wave birkaç yıldır kurumsal kullanıcılara kuantum donanımı sağladığından, geçen hafta ticari olarak temin edilebilen evrensel kuantum bilgisayar yıllar.

Ancak D-Wave, donanımını sunma şekli nedeniyle eleştirildi. Şirket, ürünlerini kübit sayılarına göre tanıtıyor; en yeni sisteminin şunlara erişimi var: 2.000 kübit; bu, IBM'in önümüzdeki birkaç yılda 50 kübitlik bir sistem üretme hedefinden çok daha fazla yıllar. Bununla birlikte, D-Wave yalnızca belirli sorunların üstesinden gelebilen kuantum tavlayıcılar ürettiğinden, iki donanım dizisi doğrudan karşılaştırılamaz. IBM, klasik bir bilgisayar gibi birçok sorunla başa çıkabilen evrensel kuantum bilgisayarlar üzerinde çalışıyor.

Crowder, "Bu alanla derinlemesine ilgilenen kişilerin farklılıkları anladığını düşünüyorum" dedi. "Fakat ortalama bir teknoloji uzmanı için bile bu gerçekten kafa karıştırıcı."

"Sunduğumuz şey sabit fonksiyonlu bir sistem değil, evrensel bir sistem" diye ekledi. “Fakat bundan daha da önemlisi, kuantum hesaplamanın herkesi gerçekten heyecanlandıran gücü, onunla üstel bir uzayı keşfedebileceğiniz bu kavramdır.”

Crowder, kübitlerin geleneksel bitlerin ikili açılıp kapanmasından daha geniş bir durum alanını işgal etmesine olanak tanıyan tam kuantum dolanıklık kavramından bahsediyor. Klasik bir bilgisayarda simüle edilemeyen bir kuantum bilgisayarı oluşturmak için bu durumda yalnızca 40 veya 50 kübit gerekir. Şu anda D-Wave donanımının, çok daha yüksek kübit sayılarında bile geleneksel sistemlere göre bu avantajları sağlayıp sağlayamayacağı konusunda bazı tartışmalar var.

Şu anki haliyle bile IBM'in kuantum donanımı, daha önce ticari olarak sunulanların bir adım ötesindedir. Ancak projeye yönelik büyük hedeflerini gerçekleştirmek için şirket sadece müşteri aramıyor; ortak arıyor.

‘Erken Erişim’ gibi ama kuantum bilgisayarlar için

IBM, ilk "erken erişim" kuantum sistemlerini 2017 yılı sonuna kadar seçkin sektör iş ortaklarına sunmayı planlıyor. Ancak bu, bir üreticiden donanım satın almak açısından geleneksel bir işlem olmayacak; şirket, ilk benimseyenlerden "ortak" olarak söz ederken sadece sahte bir bağlılık göstermiyor.

Crowder, "Yapacağımız ilk çift için kesinlikle çok yakın çalışacağımız ortaklara sahip olmak istiyoruz" dedi. "Ekosistemi yönlendiren ortaklar bulmayı umuyoruz."

Donanımın bakımı şirket tarafından gerçekleştirileceği ve periyodik olarak yükseltileceği için IBM'in iş ortakları bu kurulumdan yararlanacak. Bir kuantum bilgisayarının alan, sıcaklık ve diğer pratik özellikler açısından katı gereksinimleri vardır. Sistemin IBM'in gözetimi altında tutulması, iş ortaklarının sistemin yeteneklerini en iyi şekilde kullanmaya odaklanmasını kolaylaştıracaktır.

IBM, IBM Experience sayesinde bulut aracılığıyla kuantum hesaplama sağlama konusunda kanıtlanmış bir performans geçmişine sahip. Crowder, "Laboratuvarda beş kübit yaptığınızda, bir şeye birkaç kez tekme attığınızda işe yarıyor, sonuçlarınızı alıyorsunuz ve iki ay sonra tekrar çalışmasını sağlamak için tekrar tekme atıyorsunuz" dedi. "Hayır, Mayıs 2016'dan bu yana sürekli çalışan gerçek bir kuantum bilgisayara sahip olabileceğimizi gösterdik."

Pazarlığın diğer tarafında ise IBM, bu ortaklıkların IBM Q girişiminin geleceğine ışık tutacağını umuyor. Şirketlerin kuantum donanımını nasıl ve neden uygulamayı seçecekleri konusunda hala büyük sorular var; ilk benimseyenlerle yapılan işbirlikçi çalışmalar bazı cevaplar sunabilir.

Bu, IBM Q'nun uzun vadeli bir proje olduğunu açıkça ortaya koymalıdır. Zemin kata katılan ortaklar, şirketle birlikte keşfedilmemiş bölgeleri keşfetmek için kaydoluyor — bu da kuantum sisteminin ticari faydaları ortaya çıktığında ilk sırayı almalarına yardımcı olabilir. temizlemek. IBM üç hamle sonrasını düşünüyor. Ancak şirket henüz klasik bilişim çabalarından vazgeçmeye hazır değil.

Gerçek bir kuantum sıçraması

IBM'in gelecekte kuantum ve klasik bilgisayarların bir arada var olmasını bekleyip beklemediğini sorduğumuzda Crowder, "Kesinlikle" diye yanıt verdi. "Kesinlikle, benim ömrümden çok daha uzun bir süre."

"Klasik bilgisayarların en iyi yaptığı şey, çok sayıda veriyi depolamak ve işlemektir ve bunu bugün ve gelecekte görebildiğim kadarıyla kuantum bilgisayarların yaptığından çok daha verimli bir şekilde yapıyorlar" diye açıkladı. "Teorik olarak evrensel kuantum bilgisayarlar, klasik bir bilgisayarın yaptığı her işlevi yapabilir, ancak bana göre çok sayıda veriyi işlemede o kadar iyi değiller. Kuantum bilgisayarların iyi olduğu şey büyük sorunlu alanları keşfetmektir."

IBM, kuantum bilgisayarlara yeni nesil klasik bilgisayarlar olarak bakmıyor. Bu, kendine has güçlü yanları, zayıf yanları ve bazı çok güçlü uygulama potansiyeli olan tamamen yeni bir donanım kategorisidir.

Elbette henüz olgunlaşmamış bir teknoloji. Dünyanın her yerindeki araştırmacılar, geniş ölçekli, evrensel bir çalışmaya yönelik büyük ilerlemeler kaydettiler. kuantum bilgisayarı son yıllarda geliştirildi, ancak potansiyelin ortaya çıkarılması açısından daha az ilerleme kaydedildi uygulamalar. Bu bir kısır döngü gibi bir şey.

Crowder, "Yaklaşık 20-25 kübitlik bir sistemle, bu kuantum sistemini hala dizüstü bilgisayarınızda simüle edebilirsiniz" dedi. “40'lı yaşlara ve 50'li yaşlara geldiğinizde, dünyanın en büyük süper bilgisayarındaki tüm olasılık alanını gerçekten keşfedemezsiniz bile. İlginç bir süreksizlik.

"Bir kuantum sistemi için algoritmaları nasıl oluşturduğunuzu ve vakaları nasıl kullandığınızı gerçekten anlamak için aslında bir kuantum sistemine erişiminizin olması gerekiyor" diye ekledi. “Bunu artık klasik bir sistemde simüle edemezsiniz.”

Karşılaştırmayı ayarlama

Şu anda, evrensel kuantum bilgisayarları oluşturma sürecinin o kadar başındayız ki, bir sistemi diğeriyle karşılaştırmanın standartlaştırılmış bir yöntemi bile yok. IBM, bu sorunu kuantum hacmi adı verilen ve kübit sayısını, kuantum operasyonlarının kalitesini, kübit bağlantısını, tutarlılık süresini, paralelliği ve daha fazlasını dikkate alan bir metrik aracılığıyla çözmeyi umuyor.

Crowder, "Keşfedebileceği alanın boyutu açısından kuantum bilgisayarınızın ne kadar güçlü olduğunu gösteren bunların hepsi bir arada" dedi. "Başkalarının bu kriteri değerlendirmesine ve mükemmelleştirmesine çok açığız, ancak aşağıdaki gibi bir kritere ihtiyacımız olacak: zamanla, böylece insanlar bu kuantum bilgisayarın değerini başka bir kuantuma göre kolayca anlayabilirler. bilgisayar; bu nesil gelecek nesile karşı.

Böyle bir kriterin mevcut olmaması, kuantum hesaplamayı umut verici teorik çalışmadan uygulanabilir bir ticari ürüne dönüştürmek için ne kadar çok çalışma yapılması gerektiğini gösteriyor.

Crowder, "Dediğim gibi 40'lardayız" dedi. "Henüz bir kuantum sisteminin ne kadar güçlü olduğunu sınıflandıracak bir endüstri kriterimiz yok, ancak bu benim düşündüğüm türden bir şey." IBM ve diğerleri bu konularda eşiği zorlamaya devam ettikçe önümüzdeki birkaç yıl içinde hızla geliştiğini göreceksiniz sistemler.”

IBM, önümüzdeki yıllarda çok değerli olacağı kanıtlanabilecek altyapıyı kuruyor. Kuantum değeri metriği, IBM Q iş ortaklarıyla ilişkileri ve IBM Deneyimi arasında, şirket halihazırda kuantum hesaplamayı işinin önemli bir bileşeni haline getirme sürecinin derinliklerinde ilgi alanları.

Crowder, "Yakın gelecekte daha büyük sistemlere giden yolu göreceğimiz noktaya geldiğimize inanıyoruz" dedi. "Duyuruda belirli bir zaman çizelgesi bulunmadığını biliyorum, ancak daha büyük sistemlere giden yolu görüyoruz. Bu da işi ilginç bir noktaya getiriyor."

IBM, kuantum hesaplamaya halihazırda büyük miktarda zaman ve kaynak yatırımı yaptı; IBM Q bir sonraki adımı temsil ediyor. Şirketin ticari bir ürün olarak kuantum hesaplamaya öncülük etme tutkusu var. IBM Q, bu önemli aşamada doğru ortakları bulabilirse, teknolojinin araştırma laboratuvarlarından alınmasında ve gerçek dünya uygulamalarının oluşturulmasında önemli bir rol oynayabilir.

Editörlerin Önerileri

• Bilim insanları kuantum hesaplamada yeni bir buluşa imza attı
• IBM'in yeni 127 kübit işlemcisi kuantum hesaplamada büyük bir atılımdır
• IBM en büyük kuantum bilgisayarını ve onu koyacak dev bir buzdolabını inşa ediyor
• Honeywell termostatlardan kuantum bilgisayarlara geçiş yapıyor
• Kuantum video oyunlarının tuhaf, vahşi ve harika dünyasında