Соперничество квантовых машин и суперкомпьютеров

Специалисты двух известных компании Google и IBM несколько месяцев назад вступили в полномасштабное соперничество в сфере вычислительных технологий. Представители Google презентовали успешное завершение квантового вычисления и позиционировали себя в качестве лидеров данного рыночного сегмента. А через некоторое время инженеры из IBM заявили о том, что созданный ими суперкомпьютер производит те же самые вычисления с гораздо большей точностью. Затраченное время при этом практически идентично времени квантовой машины Google.

Многие известные ученые ставят под сомнение возможность создания квантового компьютера, способного решать полезные и реальные задачи, и это несмотря на то, что машина сама по себе является очень полезным изобретением. Универсальность квантовой техники позволяет ей участвовать в создании новейших интеллектуальных систем, разработке обновленных методик криптографии, некоторых типов аккумуляторов. И в то же время, специалисты весьма скептично относятся к возможному потенциалу применения таких компьютеров.

Французский ученый Мишель Дьяконов на протяжении нескольких лет работал над квантовыми вычислениями. В результате он пришел к выводу, что случайные ошибки при работе машин неизбежны. Дело в том, что существующие квантовые компьютеры работают по системе квантовых битов, а современные компьютеры функционируют, используя принцип двоичного кода. Принципиальная особенность квантовых битов заключается в их способности существования в суперпозиции, при которой они могут являться и нулем, и единицей одновременно. Кроме того, даже находясь на значительном расстоянии друг от друга, кубиты взаимодействуют между собой.

Таким образом, находящийся в суперпозиции квантовый процессор может одновременно представлять огромное количество решений. Такая способность существенно увеличивает скорость вычислений, а также позволяет ускорять процессы оптимизации. Крупнейшие компании по всему миру вкладывают огромные суммы средств в развитие квантовых методик вычислений. Так, например, Китай построил новый исследовательский центр стоимостью 10 млрд долларов, а ЕС разработал план исследований на 1 млрд евро.

Одним из приоритетных направлений использования квантовых вычислительных машин является сфера изучения алгоритмов взлома шифровальных систем. Однако для того, чтобы компьютер смог справляться с основным спектром задач в этой сфере, необходимо чтобы он обладал не одной сотней тысяч кубитов. Между тем, современные квантовые машины имеют в своем распоряжении не более 100 аналогичных единиц. При этом для правильного функционирования устройств необходимо добиться исключения самых мелких ошибок, возникающих при взаимодействии системы с окружающей средой. Пока этого добиться не удалось.