🧬 Квантовые вычисления

Google представил Willow (https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/) – новый квантовый чип, который обещает сделать квантовые компьютеры полезными для реальных задач.
🤔 Что такое квантовые компьютеры?
Квантовый компьютер использует законы квантовой физики, чтобы обрабатывать информацию гораздо быстрее, чем обычный компьютер, решая задачи, которые для классических компьютеров практически невозможны.
- Обычные компьютеры работают с битами — это единицы информации, которые могут быть либо 0, либо 1.
- Квантовые компьютеры работают с кубитами. Кубит может быть 0, 1 или сразу и тем и другим одновременно (это называется суперпозицией).
- Кубиты могут взаимодействовать друг с другом через явление, называемое запутанностью.
Запутанность позволяет кубитам делиться информацией мгновенно и согласованно, даже если они находятся на большом расстоянии друг от друга. Это создает возможность экспоненциального роста вычислительной мощности при увеличении числа кубитов (однако, при увеличении числа кубитов, растет количество ошибок)
- Благодаря этим свойствам квантовые компьютеры могут обрабатывать огромное количество данных одновременно, решая задачи, такие как моделирование молекул, оптимизация или взлом сложных шифров, намного быстрее, чем самые мощные классические компьютеры.
💳 Почему же мы до сих пор не пользуемся ими?
Есть несколько причин:
- Пока не совсем понятно, как именно задачи из реальной жизни квантовые компьютеры могут решать лучше обычных.
- Чтобы использовать всю мощь квантовых компьютеров, нужны специальные алгоритмы.
- Создать большой и стабильный квантовый компьютер – очень сложно.
- Пока что квантовые компьютеры очень дорогие (десятки или сотни млн $).
🤯 В чем прорыв Willow?
Этот чип значительно сокращает количество ошибок по мере масштабирования — это крупный прорыв в области квантовой коррекции ошибок. Также Willow выполнил вычисление (тест под названием случайная выборка схем (RCS)) менее чем за пять минут, на которое у суперкомпьютера ушло бы 10 септиллионов (10^25) лет, демонстрируя свой огромный потенциал для решения сложных задач, недоступных классическим компьютерам.
🗒 Где квантовые вычисления будут незаменимы?
- Создание новых лекарств
- Разработка новых материалов
- Ускорение прогресса в области термоядерного синтеза
- Искусственный интеллект
- Финансовое моделирование
- Криптография
🐱 Где подробнее почитать про квантовые компьютеры?
С мемами:

Со скучными уравнениями:

Канал про ИИ: