Dwa lata.
Właśnie taki termin wyznacza Yuval Boger z QuEra, rzucając wyzwanie całej branży. Twierdzi, że do pojawienia się użytecznych i wolnych od błędów komputerów kwantowych pozostało już bardzo mało czasu. Nie dziesięciolecia. Nie dziesięć lat. Już teraz. Albo przynajmniej do 2026 roku.
Co dzisiaj utrudnia nasz postęp? Hałas. Współczesne samochody są zawodne. Popełniają błędy. I zbyt często. Szum ten ogranicza możliwości symulacji, powstrzymując przełomy w odkrywaniu leków i materiałoznawstwie. QuEra jest jednak przekonana, że znalazła lekarstwo.
Obietnica Wagi
Oni to budują. Nazywa się Waga.
Jest to system odporny na błędy. Takiego, który zauważa własne błędy, poprawia je i kontynuuje pracę. Boger porównuje powstanie pierwszego takiego urządzenia do przełamania bariery dźwięku. Fizyczna ściana została zniszczona i nigdy nie wróci.
Urządzenie nie tylko będzie zbierać kurz w laboratorium. Będzie dostępny poprzez chmurę dzięki Amazon Web Services. Oczekuje się, że pojawi się w 2028.
Jak to działa? Atomy. Neutralny. Chłodzony do temperatury bliskiej zera absolutnego i kontrolowany przez lasery. Waga będzie zawierać od 10 000 do 15 000 fizycznych kubitów. Grupują się, tworząc kubity logiczne. Będzie ich 256. Każda grupa działa jak pojedynczy, stabilny fragment danych, nawet jeśli leżące u jej podstaw atomy zachowują się chaotycznie.
Błąd zdarza się tylko raz na milion.
To jest matematyka. Poszczególne kubity są niestabilne. System jako całość jest stabilny.
Ogromna przepaść
Ale jest pewien haczyk. Przeskok od obecnego stanu do 2028 r. to przepaść.
Obecnie największy zbiór atomów neutralnych zawiera 610 kubitów. Nie przeprowadzono jeszcze z nimi wielu obliczeń. Rekord skorygowanych kubitów logicznych wynosi 48. Czternaście i osiem. Nie dwie i pół setki. Nie piętnaście tysięcy.
IBM, gigant w tej branży, wierzy, że będzie gotowy do 2029. Rok później niż prognozowała QuEra. Kto ma rację? Być może nikt.
John Preskill, specjalista z California Institute of Technology, powiedział niedawno New Scientist, że „megaquop” – milion operacji – wyznaczy początek prawdziwej ery kwantowej. Taki jest cel Wagi. Ale żeby to zrobić, trzeba skalować system od setek kubitów do dziesiątek tysięcy, zachowując jednocześnie kontrolę nad błędami. To ogromne wyzwanie inżynieryjne.
Nauka kontra inżynieria
To już nie tylko nauka.
Bilans przesunął się z 9% nauki i 1% inżynierii na 9% inżynierii.
Boger to przyznaje. QuEra obsługuje obecnie pięć maszyn eksperymentalnych, z których każda testuje różne aspekty układanki Wagi. Czy można zastąpić atom, gdy się przegrzeje i ulegnie awarii? Czy można kontrolować moc lasera dla tysięcy atomów jednocześnie?
To brudna robota ze sprzętem. Jonathan King z Atom Computing zgadza się z tym. Zauważa, że demonstrowanie jest łatwe. Jednak stworzenie komputera, z którego używają ludzie, wymaga integracji osiągnięć, które obecnie praktycznie nie istnieją.
Thomas Wong z Creighton University jest sceptyczny co do tempa rozwoju. „To prawdopodobne” – mówi – „ale równie prawdopodobne jest, że spóźnią się o dwa lata”. Może trzy. Joe Fitzsimons z Horizon Quantum Computing wskazuje na specjalistyczną wiedzę QuEra w korekcie błędów. Podejście oparte na atomach neutralnych można skalować łatwiej niż kubity nadprzewodzące. To może zadziałać. A może nie.
Co dalej?
Załóżmy, że im się to uda. Załóżmy, że nadchodzi rok 2028 i Waga będzie działać w chmurze.
Co z nią zrobisz?
Boger ma nadzieję, że umożliwi to symulacje systemów fizycznych, które są zbyt złożone dla obecnych komputerów. Materiały, chemia. Obstawia, że badacze znajdą po drodze lepsze algorytmy.
Nie zdziwiłbym się, gdyby nie wynaleziono jeszcze użytecznych algorytmów.
Wong uważa, że będzie to bardziej maszyna do odkrywania. Narzędzie dla badaczy pozwalające zrozumieć, co jest możliwe, a nie natychmiastowa zmiana zasad gry. Postrzega to jako sposób dla QuEra na kształtowanie kierunku branży poprzez skłonienie społeczności do skupienia się na swoich mocnych stronach.
Oto rzecz. Naprawdę nie wiemy.
