Два года.
Именно такой срок называет Юваль Богер из QuEra, бросая вызов всей отрасли. Он утверждает, что до появления полезных и безошибочных квантовых компьютеров осталось так мало времени. Не десятилетия. Не десять лет. Уже сейчас. Или, по крайней мере, к 2026 году.
Что сегодня тормозит наш прогресс? Шум. Современные машины ненадежны. Они совершают ошибки. И слишком часто. Этот шум ограничивает возможности симуляций, сдерживая прорывы в открытии лекарств и материаловедении. Однако в QuEra уверены, что нашли лекарство.
Обещание Libra
Они строят его. Его зовут Libra.
Это fault-tolerant (ошибкоустойчивая) система. Такая, которая замечает собственные ошибки, исправляет их и продолжает работу. Богер сравнивает создание первого подобного устройства с преодолением звукового барьера. Физическая стена разрушена, и больше она никогда не вернется.
Устройство не будет просто пылиться в лаборатории. Оно станет доступно через облако благодаря Amazon Web Services. Ожидается его появление в 2028 году.
Как это работает? Атомы. Нейтральные. Охлажденные до температур, близких к абсолютному нулю, и управляемые с помощью лазеров. Libra будет содержать от 10 000 до 15 000 физических кубитов. Они группируются, образуя логические кубиты. Их будет 256. Каждая группа работает как единый, стабильный элемент данных, даже если лежащие в ее основе атомы ведут себя хаотично.
Ошибка происходит лишь один раз на миллион.
Такова математика. Отдельные кубиты — неустойчивы. Система в целом — стабильна.
Огромный разрыв
Но здесь есть подвох. Прыжок от текущего состояния к 2028 году — это обрыв.
Сегодня крупнейший массив нейтральных атомов содержит 610 кубитов. С их помощью пока не проделано много вычислений. Рекорд по скорректированным логическим кубитам составляет 48. Четырнадцать и восемь. Не две с половиной сотни. Не пятнадцать тысяч.
IBM, гигант этой отрасли, считает, что будет готова к 2029 году. На год позже прогноза QuEra. Кто прав? Возможно, никто.
Джон Прескилл, авторитетный специалист из Калифорнийского технологического института, недавно сообщил журналу New Scientist, что «мегакуоп» — один миллион операций — ознаменует начало настоящей квантовой эры. Это и есть цель Libra. Но для этого нужно масштабировать систему с сотен кубитов до десятков тысяч, сохраняя при этом контроль над ошибками. Это огромный инженерный вызов.
Наука против инженерии
Это уже не только наука.
Баланс сместился с 9% науки и 1% инженерии на 9% инженерии.
Богер признает это. В QuEra сейчас работают пять экспериментальных машин, каждая из которых тестирует разные аспекты пазла Libra. Можно ли заменить атом, когда он перегревается и выходит из строя? Можно ли управлять лазерной мощностью для тысяч атомов одновременно?
Это грязная работа с «железом». Джонатан Кинг из Atom Computing соглашается. Он отмечает, что провести демонстрацию легко. Но создать компьютер, которым люди пользуются, требует интеграции достижений, которых сегодня практически не существует.
Томас Вонг из Университета Крейтона скептически относится к скорости развития. «Это правдоподобно, — говорит он, — но столь же вероятно, что они опоздают на два года». Может быть, на три. Джо Фитцсимонс из Horizon Quantum Computing указывает на опыт QuEra в коррекции ошибок. Подход с нейтральными атомами может масштабироваться легче, чем сверхпроводящие кубиты. Это может сработать. А может и нет.
Что дальше?
Предположим, у них получится. Предположим, наступит 2028 год, и Libra будет работать в облаке.
Что вы с ней будете делать?
Богер надеется, что она позволит моделировать физические системы, слишком сложные для современных компьютеров. Материалы, химия. Он делает ставку на то, что исследователи найдут более совершенные алгоритмы по пути.
Я бы не удивился, если бы полезные алгоритмы еще не изобретены.
Вонг считает, что это будет скорее машина для открытий. Инструмент для исследователей, чтобы понять, что вообще возможно, а не средство, которое сразу изменит правила игры. Он видит в этом способ для QuEra сформировать направление отрасли, заставив сообщество сфокусироваться на их сильных сторонах.
Вот в чем дело. Мы действительно не знаем.
