Дві роки до ідеальних квантових комп’ютерів? QuEra так вважає
Два роки.
Саме такий термін називає Юваль Богер із QuEra, кидаючи виклик усієї галузі. Він стверджує, що до появи корисних і безпомилкових квантових комп’ютерів залишилося так мало часу. Чи не десятиліття. Чи не десять років. Вже зараз. Або принаймні до 2026 року.
Що сьогодні гальмує наш прогрес? Шум. Сучасні машини ненадійні. Вони роблять помилки. І надто часто. Цей шум обмежує можливості симуляцій, стримуючи прориви у відкритті ліків та матеріалознавстві. Однак у QuEra впевнені, що знайшли ліки.
Обіцянка Libra
Вони будують його. Його звуть Libra.
Це fault-tolerant (помилкостійка) система. Така, яка помічає власні помилки, виправляє їх та продовжує роботу. Богер порівнює створення першого такого пристрою з подоланням звукового бар’єру. Фізична стіна зруйнована, і вона ніколи не повернеться.
Пристрій не буде просто припадати пилом в лабораторії. Вона стане доступною через хмару завдяки Amazon Web Services. Очікується його поява у 2028 році.
Як це працює? Атоми. нейтральні. Охолоджені до температур, близьких до абсолютного нуля, і керовані за допомогою лазерів. Libra міститиме від 10 000 до 15 000 фізичних кубітів. Вони групуються, утворюючи логічні кубити. Їх буде 256. Кожна група працює як єдиний, стабільний елемент даних, навіть якщо атоми, що лежать в її основі, поводяться хаотично.
Помилка відбувається лише один раз на мільйон.
Такою є математика. Окремі кубити – нестійкі. * Система * в цілому – стабільна.
Величезний розрив
Але тут є каверза. Стрибок від поточного стану до 2028 року це обрив.
Сьогодні найбільший масив нейтральних атомів містить 610 куб. З їхньою допомогою поки не зроблено багато обчислень. Рекорд по скоригованим логічним кубитам становить 48. Чотирнадцять і вісім. Не дві з половиною сотні. Чи не п’ятнадцять тисяч.
IBM, гігант цієї галузі, вважає, що буде готова до 2029 року. На рік пізніше за прогноз QuEra. Хто правий? Можливо ніхто.
Джон Прескілл, авторитетний фахівець із Каліфорнійського технологічного інституту, нещодавно повідомив журналу New Scientist, що «мегакуоп» — один мільйон операцій — ознаменує початок справжньої квантової ери. Це і є ціль Libra. Але для цього потрібно масштабувати систему із сотень кубитів до десятків тисяч, зберігаючи при цьому контроль над помилками. Це величезний інженерний виклик.
Наука проти інженерії
Це вже не лише наука.
Баланс змістився з 9% науки та 1% інженерії на 9% інженерії.
Богер визнає це. У QuEra зараз працюють п’ять експериментальних машин, кожна з яких тестує різні аспекти Libra. Чи можна замінити атом, коли він перегрівається та виходить з ладу? Чи можна водночас керувати лазерною потужністю для тисяч атомів?
Це брудна робота із «залізом». Джонатан Кінг із Atom Computing погоджується. Він наголошує, що провести демонстрацію легко. Але створити комп’ютер, яким люди користуються, вимагає інтеграції досягнень, яких сьогодні практично не існує.
Томас Вонг із Університету Крейтона скептично ставиться до швидкості розвитку. “Це правдоподібно, – говорить він, – але так само ймовірно, що вони запізняться на два роки”. Можливо, на три. Джо Фітцсімонс з Horizon Quantum Computing вказує на досвід QuEra в корекції помилок. Підхід з нейтральними атомами може масштабуватися легше, ніж надпровідні кубіти. Це може спрацювати. А може, ні.
Що далі?
Припустимо, у них вийде. Припустимо, настане 2028 рік, і Libra працюватиме у хмарі.
Що ви з нею робитимете?
Богер сподівається, що вона дозволить моделювати фізичні системи надто складні для сучасних комп’ютерів. Матеріали, хімія. Він робить ставку на те, що дослідники знайдуть досконаліші алгоритми по дорозі.
Я не здивувався, якби корисні алгоритми ще винайдені.
Вонг вважає, що це буде скоріше машина для відкриттів. Інструмент для дослідників зрозуміти, що взагалі можливо, а не засіб, який відразу змінить правила гри. Він бачить у цьому спосіб для QuEra сформувати напрямок галузі, змусивши співтовариство сфокусуватися на їхніх сильних сторонах.
Ось у чому річ. Ми справді не знаємо.
