„Google“ „kvantinė viršenybė“, kurią užgrobė tyrėjai naudodami įprastą superkompiuterį – „TechCrunch“

Dar 2019 m. „Google“ išdidžiai paskelbė jie pasiekė tai, ko kvantinių skaičiavimų tyrinėtojai siekė daugelį metų: įrodymą, kad ezoterinė technika gali pranokti tradicines. Tačiau šį „kvantinės viršenybės“ demonstravimą meta iššūkį tyrėjai, teigiantys, kad jie aplenkė „Google“ palyginti įprastu superkompiuteriu.

Kad būtų aišku, niekas nesako, kad „Google“ melavo ar neteisingai pristatė savo darbą – kruopštus ir novatoriškas tyrimas, dėl kurio 2019 m. buvo paskelbta apie kvantinę viršenybę, vis dar yra labai svarbūs. Bet jei šis naujas dokumentas yra teisingas, klasikinio ir kvantinio skaičiavimo konkurencija vis tiek yra bet kurio žmogaus žaidimas.

Tu gali perskaitykite visą istoriją apie tai, kaip „Google“ perėjo kvantą nuo teorijos iki realybės pirminiame straipsnyje, bet čia yra labai trumpa versija. Kvantiniai kompiuteriai, tokie kaip Sycamore, dar niekuo nėra geresni už klasikinius kompiuterius, išskyrus vieną užduotį: kvantinio kompiuterio modeliavimą.

Tai skamba kaip susidorojimas, tačiau kvantinės viršenybės esmė yra parodyti metodo gyvybingumą, surandant net vieną labai specifinę ir keistą užduotį, kurią jis gali atlikti geriau nei greičiausias superkompiuteris. Todėl, kad tai leidžia išplėsti užduočių biblioteką. Galbūt galiausiai visos užduotys bus kvantiškai greitesnės, tačiau „Google“ tikslams 2019 m. buvo tik viena, ir jos labai išsamiai parodė, kaip ir kodėl.

Dabar Kinijos mokslų akademijos komanda, vadovaujama Pan Zhang, paskelbė straipsnį, kuriame aprašoma nauja kvantinio kompiuterio modeliavimo technika (konkrečiai, tam tikri jo skleidžiami triukšmo modeliai), kuri, atrodo, užtrunka nedidelę laiko dalį, skirtą klasikiniam kompiuteriui. Skaičiavimas tai padaryti 2019 m.

Pats nebūdamas kvantinių skaičiavimų ekspertas ar statistinės fizikos profesorius, galiu pateikti tik bendrą supratimą apie Zhang ir kt. naudojamas. Jie iškėlė problemą kaip didelį 3D tenzorių tinklą, kuriame 53 kubitai Sycamore atvaizduojami mazgų tinkleliu, išspausti 20 kartų, kad atspindėtų 20 ciklų, kuriuos Sycamore vartai išgyveno modeliavimo procese. Tada matematiniai ryšiai tarp šių tenzorių (kiekvienas turi savo tarpusavyje susijusių vektorių rinkinį) buvo apskaičiuoti naudojant 512 GPU grupę.

Iliustracija iš Zhango popieriaus, kurioje vaizduojamas 3D tenzorių masyvo, kurį jie naudojo Sycamore kvantinėms operacijoms imituoti, vaizdas. Vaizdo kreditai: Pan Zhang ir kt.

Pradiniame „Google“ dokumente buvo apskaičiuota, kad tokio masto modeliavimo atlikimas galingiausiu tuo metu turimu superkompiuteriu (viršūnių susitikimas Oak Ridge nacionalinėje laboratorijoje) užtruks apie 10 000 metų – nors, kad būtų aišku, tai buvo jų apskaičiavimas 54 kubitams. 25 ciklai; 53 kubitai atlikti 20 yra daug mažiau sudėtingi, tačiau jų vertinimu vis tiek užtruktų keletą metų.

Zhango grupė teigia tai padariusi per 15 valandų. Ir jei jie turėtų prieigą prie tinkamo superkompiuterio, pavyzdžiui, „Summit“, tai gali būti atlikta per kelias sekundes – greičiau nei Sycamore. Jų darbas bus paskelbtas žurnale Physical Review Letters; galite perskaityti čia (PDF).

Šiuos rezultatus dar turi visiškai patikrinti ir pakartoti tokius dalykus išmanantys asmenys, tačiau nėra jokios priežasties manyti, kad tai kažkokia klaida ar apgaulė. „Google“ netgi pripažino, kad estafetės lazdelė gali būti perduodama kelis kartus pirmyn ir atgal, kol viršenybė tvirtai įsitvirtina, nes neįtikėtinai sunku sukurti ir programuoti kvantinius kompiuterius, o klasikiniai ir jų programinė įranga nuolat tobulinami. (Kiti kvantiniame pasaulyje skeptiškai vertino savo teiginius, tačiau kai kurie yra tiesioginiai konkurentai.)

„Google“ pasiūlė tokį komentarą, patvirtinantį pažangą:

Savo 2019 m. darbe sakėme, kad pagerėtų klasikiniai algoritmai (tiesą sakant, „Google“ išrado metodą, naudojamą čia atsitiktiniam grandinės modeliavimui 2017 m., ir metodus, kuriais prekiaujama skaičiavimo sąnaudų tikslumu 2018 ir 2019 m.), tačiau svarbiausia yra tai, kad kvantinis technologija tobulėja eksponentiškai greičiau. Taigi nemanome, kad šis klasikinis požiūris gali neatsilikti nuo kvantinių grandinių 2022 m. ir vėliau, nepaisant reikšmingų patobulinimų per pastaruosius kelerius metus.

Kaip Merilendo universiteto kvantų mokslininkas Dominik Hangleiter pasakojo „Science“.tai jokiu būdu nėra juoda akis „Google“ ar išmušimas kvantui apskritai: „Google“ eksperimentas padarė tai, ką turėjo padaryti, pradėk šias lenktynes.

„Google“ gali atremti naujus savo teiginius – ji taip pat nestovi vietoje. Tačiau tai, kad tai netgi konkurencinga, yra gera žinia visiems dalyvaujantiems; tai įdomi kompiuterijos sritis, o darbas, kaip „Google“ ir „Zhang“, ir toliau kelia kartelę visiems.

Leave a Comment