Voor de eerste keer ooit, een kwantumcomputer een rekentaak heeft uitgevoerd die in wezen onmogelijk zou zijn voor een conventionele computer, volgens een team van Google.

Wetenschappers en ingenieurs van het laboratorium van het bedrijf in Santa Barbara hebben de mijlpaal aangekondigd in een rapport dat woensdag in het tijdschrift is gepubliceerd Natuur . Ze zeiden dat hun machine zijn taak in slechts 200 seconden kon klaren - en dat 's werelds krachtigste supercomputers er 10 nodig zouden hebben, 000 jaar om dezelfde taak te volbrengen.

De taak zelf, waarbij een willekeurig gekozen reeks instructies werd uitgevoerd, heeft geen bijzonder praktisch nut. Maar experts zeggen dat de prestatie nog steeds belangrijk is als een demonstratie van de toekomstige belofte van kwantumcomputing.

William Oliver van MIT vergeleek de prestatie met de eerste succesvolle vlucht van de gebroeders Wright. "Het is wat het evenement vertegenwoordigde, in plaats van wat het praktisch heeft bereikt, dat stond voorop, ' schreef hij in een commentaar dat bij het onderzoek was gevoegd.

De wetenschappers van Google begroeten de prestatie als de eerste demonstratie van wat bekend staat als 'kwantum suprematie'. De uitdrukking werd in 2012 bedacht door John Preskill, een theoretisch fysicus bij Caltech, om het punt te beschrijven waarop kwantumcomputers dingen kunnen doen die klassieke computers gewoon niet kunnen.

Niet iedereen is het erover eens dat de aankondiging van Google echte quantum suprematie vertegenwoordigt. Computerwetenschappers bij IBM hebben tegengesproken dat hun krachtigste supercomputer, genaamd Top, zou dezelfde taak in 2,5 dagen kunnen voltooien in plaats van 10, 000 jaar.

Nog altijd, Het succes van Google is een opmerkelijke opstap naar wat waarschijnlijk een lange en bochtige weg naar kwantumoverheersing zal zijn, zei Preskill.

"Het zal niet van de ene op de andere dag iets veranderen, maar het is veelbetekenend dat kwantumcomputers zich nu in het stadium bevinden dat, tenminste in sommige arena, ze kunnen beter presteren dan de beste computers op aarde, " hij zei.

Preskill sprak met The Los Angeles Times over waar quantum computing vandaag staat en welke soorten grote problemen het ons in de toekomst kan helpen oplossen.

Maar wees gewaarschuwd:dit is een gloednieuwe technologie met een heleboel onbekenden.

Vraag:Hoe raakte je geïnteresseerd in quantum computing?

A:Halverwege de jaren negentig werd ontdekt dat als je een kwantumcomputer had, je zou in staat zijn om een ​​aantal echt moeilijke problemen op te lossen. De grootste plons was dat je in staat zou zijn om veelgebruikte cryptosystemen te breken die als onbreekbaar werden beschouwd omdat ze een te zware berekening vereisten.

Ik dacht dat dat het interessantste was dat ik ooit had gehoord - dit idee dat of je een probleem kunt oplossen of niet, afhangt van of de wereld wordt beschreven door de kwantummechanica in plaats van door de gewone klassieke fysica.

Vraag:Waarin verschilt een kwantumcomputer van een conventionele computer?

A:De taal die klassieke computers spreken draait om het manipuleren van reeksen nullen en enen, maar de taal van de kwantumfysica is heel anders. Dit is meer een metafoor dan een technisch correcte uitspraak, maar in een kwantumcomputer heb je een qubit, die tegelijkertijd een 0 en een 1 kunnen zijn. Dat is een manier om te beschrijven hoe ze een heel andere taal spreken.

De potentiële belofte van kwantumcomputing is dat een kwantumcomputer iets doet wat we met gewone digitale computers nooit zouden kunnen. En of we daar iets bruikbaars van kunnen maken, is een onderwerp van actueel onderzoek.

Vraag:Wat voor soort problemen zou je met een kwantumcomputer moeten oplossen?

A:Waar de toepassingen het meest voor de hand liggen, is wanneer we willen uitzoeken hoe een groot kwantumsysteem zich gaat gedragen. Bijvoorbeeld, scheikundigen proberen heel precies te beschrijven wat er gebeurt als je een groot molecuul probeert te bouwen.

Ze proberen dat op de computer te zetten, maar als het molecuul groot wordt, is het gewoon te moeilijk omdat kwantummechanica heel belangrijk is in een molecuul. en je kunt gewoon niet beschrijven wat het doet in termen van gewone stukjes. Maar op een kwantumcomputer, je zou het heel goed kunnen omschrijven.

Vraag:Heeft dat toepassingen in de echte wereld?

A:We denken dat er in de kwantumchemie een grote impact zal zijn, die van belang kunnen zijn in de landbouw en de menselijke gezondheid. Het zou kunnen helpen bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen, nieuwe energiebronnen, nieuwe manieren om zonne-energie op te vangen, en nieuwe materialen.

Dat is misschien een heel eind op weg, maar het maakt deel uit van wat mensen enthousiast maakt over de mogelijke toepassingen.

Vraag:Gebruiken wetenschappers momenteel kwantumcomputers om problemen op te lossen?

A:Mensen experimenteren, maar er is nog niets spectaculairs te melden in die zin. Ik denk niet dat iemand tot nu toe iets met een kwantumcomputer heeft gedaan dat je niet veel beter zou kunnen doen met bestaande digitale, klassieke computers.

Maar mensen maken zich een beetje op, denken dat de technologie zal rijpen, en ze willen klaar zijn. Precies wanneer we de echte economische impact van kwantumcomputers zullen zien, niemand weet het echt.

Vraag:Wat bracht je ertoe om in 2012 de uitdrukking "kwantum suprematie" te gebruiken?

A:Ik stelde deze term voor met de gedachte dat we er rekening mee moeten houden dat er iets bijzonders gebeurt in de geschiedenis van de technologie. Naarmate de kwantumberekening vordert, we zullen het punt bereiken waarop we dingen doen met kwantumcomputers waarvan we denken dat ze verder gaan dan wat we kunnen doen met huidige of voorzienbare digitale computers.

V:Maar niet iedereen houdt van die term, Rechtsaf?

A:Sommige mensen denken dat het de staat van de huidige technologie te veel ophemelt en dat het ongerechtvaardigde of onrealistische verwachtingen voedt over wat de implicaties op korte termijn zullen zijn.

Ik begrijp die zorg. We willen niet te veel claimen. Google heeft deze machine, maar of het iets nuttigs kan doen waar iemand de komende jaren om geeft - niemand weet het.

We bevinden ons in een tijdperk waarin we dit krachtige apparaat hebben en niet weten wat we ermee moeten doen. We moeten ermee experimenteren en verschillende dingen proberen. We moeten er een blokje om rijden en kijken wat we kunnen doen.

Vraag:Zou je zeggen dat de aankondiging van Google een groot probleem is?

A:Het hangt ervan af wat u belangrijk vindt. Ik zou zeggen dat het een stapsgewijze stap is, maar we kunnen net zo goed achterover leunen en ervan genieten als een indicatie dat de technologie van kwantumcomputing vooruitgang boekt en dat we op het punt komen waarop we potentieel dingen kunnen doen met kwantumcomputers die we niet konden doen met klassieke computers.

Vraag:Welke stappen moeten nog worden genomen om quantumcomputers werkelijkheid te laten worden?

A:Meer qubits, minder lawaai. Dat maakt de kwantumcomputer krachtiger. Vermoedelijk, beide zullen blijven gebeuren.

Vraag:Heeft u ideeën over wanneer kwantumcomputers nuttiger kunnen worden?

A:Het kan tientallen jaren duren, maar niemand kan het met zekerheid zeggen. Er zijn veel verschillende ideeën, en met een doorbraak de technologie kan een vlucht nemen.

Vraag:Denk je dat op een dag quantum computing de standaard zal zijn?

A:Op basis van ons huidige begrip, Ik denk dat kwantumcomputers zeer gespecialiseerde toepassingen zullen hebben. Maar we kunnen niet met zekerheid zeggen hoe ver die zullen gaan. Het lijkt onwaarschijnlijk dat u uw e-mail op een kwantumcomputer wilt doen.

Maar het is eigenlijk niet zo gek om te zeggen dat in de toekomst, we hebben misschien een kwantuminternet dat kwantuminformatie rondstuurt, want dat zou voordelen kunnen hebben voor codering. Het is erg moeilijk om informatie af te luisteren die is gecodeerd in kwantumtoestanden. Of dat nu gaat gebeuren of niet, niemand is echt zeker.

(Dit interview is bewerkt voor lengte en duidelijkheid.)

©2019 Los Angeles Times
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.