Что такое квантовое превосходство?

Под этим словосочетанием понимается момент, когда квантовые вычислители превзойдут «классические», научившись решать непосильные им задачи. Правда, стоит сделать несколько оговорок. Во-первых, в случае с достижением Google речь идет о лабораторных условиях. Задача, которую решил Sycamore, не имеет никакого практического применения, причем ее специально сформулировали так, чтобы 53 кубита справлялись с ней идеально.

Наконец, при сравнении с суперкомпьютером не учитывалось, что тот может задействовать не только мощность процессора, но и оперативную память, не говоря уже о пространстве жесткого диска. Как отметили в IBM, задействуя эти комплектующие, современный суперкомпьютер справился бы с той же задачей уже не за 10 тыс. лет, а всего за два с половиной дня.

Стоит помнить, что даже по достижении квантового превосходства в более универсальных задачах обычные компьютеры, скорее всего, не исчезнут из нашей жизни. Да, их квантовые собратья станут особым классом устройств, которые откроют перед человечеством новые горизонты, но при этом, как отмечают в той же IBM, они будут служить дополнением, а не заменой уже привычной вычислительной техники.

Первым же квантовым компьютером, предназначенным для коммерческого применения, стал 20-кубитный Q System One, представленный IBM в январе 2019 года. Компания сдает его мощности в аренду, обеспечивая к ним доступ через облако. Первыми клиентами стали именитые научно-исследовательские центры — CERN, Fermilab, ведущие лаборатории Министерства энергетики США (имени Беркли и Аргоннская), а также ExxonMobil. В октябре 2019-го в IBM приступили к тестированию нового поколения своих компьютеров, уже на 53 кубита.

Google тоже активно работает над развитием коммерческих перспектив. Компания сотрудничает сразу с двумя автомобильными гигантами — Volkswagen (с 2017-го) и Daimler (с 2018-го). Партнерство включает проекты в области транспортной логистики, разработки новых аккумуляторов, а также общего перехода автопроизводителей к парадигме «умной мобильности».

«На горизонте следующих нескольких лет мы видим применение квантовых вычислений в таких областях, как моделирование молекулярных процессов. Это очень трудная задача для классических компьютеров, и если мы сможем ее решать, то, в частности, сумеем разработать более эффективные аккумуляторы, что сделает электромобили куда привлекательнее и принесет пользу окружающей среде»,— отметил доктор Хоффманн.

Не секрет, что в скором будущем электромобилей станет гораздо больше, они начнут массово ездить на автопилоте и даже приносить доход своим владельцам, развозя пассажиров в «свободное» время. Автопроизводители во многом превратятся в поставщиков IT-услуг, и помогут им в этом как раз квантовые вычисления.

«Квантовые вычисления также могут помочь с проблемами оптимизации, генерации действительно случайных чисел, машинного обучения и многого другого. Это совершенно новая вычислительная возможность»,— добавил Хоффманн.