10 септилиона години за няколко минути: Квантовият скок на Google, който променя света
Прилича на златен полилей и е най-студеното място в познатата ни Вселена, споделя журналистът Файсал Ислам от BBC. Това, което виждам пред себе си, не е просто най-мощният компютър в света, а технология с основно значение за финансовата сигурност, биткойн, държавните секрети, международната стопанска система и още доста други сфери.
Квантовите калкулации държат ключа към това кои компании и страни ще печелят – и кои ще губят – през останалата част на XXI век.
Пред мен, окачен на към метър над земята в обект на Гугъл в Санта Барбара, Калифорния, се намира Willow. Честно казано, не изглеждаше по този начин, както си го представях. Няма екрани или клавиатури, да не приказваме за холографски шлемове или чипове за четене на мисли.
Willow съставлява серия от кръгли дискове с размерите на варел за олио, свързани със стотици черни контролни кабели, които се спускат в бронзов хладилен съд с течен хелий. Той поддържа квантовия микрочип на температура, едвам една хилядна от градуса над безспорната нула.
Изглежда и се усеща доста „ осемдесетарски “, само че в случай че капацитетът на квантовите технологии бъде осъществен, тази конструкция от метал и кабели, наподобяваща медуза, ще преобрази света по доста способи.
Добре пристигнали в нашата лаборатория за квантов AI “, споделя Хартмут Невен, началник на Quantum AI в Гугъл, до момента в който прекосяваме през вратата с висока степен на сигурност.
Невен е ненапълно именита фигура – по едно и също време софтуерен талант и обожател на техно музиката. Облича се по този начин, като че ли преди малко е пристигнал със сноуборд непосредствено от фестивала Burning Man – за който самият той основава арт съоръжения. Може би в действителност е по този начин, в някоя паралелна галактика – само че за това по-късно.
Неговата задача е да трансформира теоретичната физика във функциониращи квантови компютри, „ които да вземат решение другояче нерешими проблеми “. Признава, че е привързан, само че споделя, че тези „ полилеи “ са най-добре представящите се в света.
Таен храм на висшата просвета
Голяма част от диалога ни е за това какво нямаме право да снимаме в тази строго охранявана лаборатория. Тази сериозно значима технология е обект на експортен надзор, строга секретност и е в центъра на конкуренция за комерсиално и икономическо предимство. Всяко малко преимущество – от формата на нови съставни елементи до фирмите в световните вериги за доставки – е евентуален източник на въздействие.
В този храм на висшата просвета се усеща изразителен калифорнийски дух – в изкуството и цветовете. Всеки квантов компютър носи име, като Yakushima или Mendocino, всеки е „ облечен “ в модерно произведение на изкуството, а по стените има графити в махленски жанр, осветени от яркото зимно слънце.
Невен подвига Willow – най-новия квантов чип на Гугъл, който е постигнал два значими пробива. По думите му той е поставил „ финален край “ на дебата дали квантовите компютри могат да правят задания, които класическите не могат.
Willow е решил и тестов проблем за минути – задача, която би лишила на най-мощния типичен компютър в света 10 септилиона години, т.е. повече от трилион трилиона, число с 25 нули – повече от възрастта на Вселената. Този научен резултат неотдавна е прибавен в логаритъма Quantum Echoes, неосъществим за стандартните компютри, който оказва помощ да се учи структурата на молекули, употребявайки същата технология, прилагана в ЯМР скенерите.
Невен изброява методите, по които съгласно него квантовият чип Willow ще бъде употребен „ с цел да помогне за решаването на доста от проблемите, пред които е изправено човечеството през днешния ден “.
Той ще ни разреши да откриваме медикаменти по-ефективно “, споделя той. „ Ще помогне да създадем производството на храни по-ефикасно, да произвеждаме сила, да я пренасяме, да я съхраняваме... да решим климатичните промени и глада по света. “
„ Това ни разрешава да разбираме природата доста по-добре и по-късно да отключим тайните ѝ, с цел да сътворяваме технологии, които вършат живота по-приятен за всички “, добавя той.
Някои откриватели считат, че същинският изкуствен интелект ще бъде вероятен едвам благодарение на квантови компютри. Членове на екипа тук преди малко са получили Нобелова премия за първичните проучвания върху „ свръхпроводящите кубити “, употребявани в тази технология.
Чипът Willow разполага със 105 кубита. Квантовият план на Microsoft има 8 кубита, само че употребява друг метод. Надпреварата в международен мащаб е кой първи ще доближи 1 милион кубита за така наречен „ машина с практическа полза “, способна да прави квантова химия и разработка на медикаменти без неточности. Технологията обаче е извънредно нежна.
Това, което се случва тук, се следи деликатно по целия свят. Проф. сър Питър Найт, ръководител на Стратегическия съвещателен съвет на Националната стратегия за квантови технологии, споделя, че Willow е пробил нови граници.
Всички машини към момента са на стадий играчки – позволяват неточности. Те се нуждаят от промяна на грешките. Willow беше първият, който сподели, че това е допустимо – посредством повтарящи се цикли на ремонти, които водят до усъвършенстване “, споделя той.
Това слага технологията на път към мащабиране и към опцията да прави тъкмо трилиони интервенции – евентуално в границите на седем-осем години, а не след двайсет, както се смяташе до момента. Ако първата четвърт на този век беше избрана от възхода на интернет, а по-късно и на изкуствения разсъдък, идващите 25 години сигурно ще бъдат началото на квантовата епоха.
Как работи?
Представете си, че търсите тенис топка в една от хиляда затворени чекмеджета. Класическият компютър отваря всяко чекмедже едно по едно. Квантовият компютър отваря всички по едно и също време. Или, в случай че би трябвало да употребявате 100 ключа, с цел да отворите 100 порти при елементарното пресмятане, квантовите технологии ви разрешават да отворите и стоте порти незабавно – с един ключ.
Тези машини няма да бъдат за всеки. Няма да се смалят до телефони, AI очила или преносими компютри. Но значителното е, че мощността им нараства експоненциално – и всички желаят да вземат участие в тази конкуренция.
Попитах основния изпълнителен шеф на Nvidia Дженсън Хуанг дали това съставлява опасност за бизнес модела му за профилирани чипове за AI. „ Не, квантовият процесор ще бъде прибавен към компютрите в бъдеще “, отговори той.
А един от водещите английски специалисти в региона акцентира какво е заложено на карта в квантовия свят – крайната дарба да се декриптира съвсем всичко, от държавни секрети до биткойн.
Цялата криптовалута ще би трябвало да бъде преосмислена поради опасността от квантовите калкулации “, споделя сър Питър.
Водещ сътрудник на Nvidia предходната година съобщи, че въпреки биткойн да има още няколко години, до края на десетилетието ще е нужен преход към по-силна блокчейн технология. Източници от софтуерната промишленост употребяват израза „ Събирай в този момент, декриптирай по-късно “, с цел да опишат процеса, при който държавни организации евентуално съхраняват криптирани данни от целия свят с упованието, че бъдещи генерации технологии ще могат да ги разчетат.
Глобална конкуренция
И по-късно идва международната конкуренция. Подходът на Китай е доста друг от комерсиалната конкуренция в Съединени американски щати и Запада. С към 15 милиарда $ (11 милиарда паунда) общият запас, обособен за квантови технологии в Китай, евентуално е сравним с всички останали държавни стратегии по света, взети дружно, споделя сър Питър.
От 2022 година насам Китай е разгласил повече научни публикации за квантови технологии от всяка друга страна, като напъните са водени от пионер във физиката на име Пан Дзиенвей. Това е основна част от 14-ия петгодишен проект на Пекин.
Китай е взел решение да спре личните си софтуерни колоси като Baidu и Alibaba от развиване на независими квантови проучвания и вместо това да концентрира хората и инфраструктурата в държавно дружество. Страната се стреми да изпревари останалите в квантовите връзки и спътниците.
Миналата година Пан създаде и тества квантовия компютър Zuchongzhi 3.0, употребявайки сходна технология, само че друг метод от този на Willow, и съобщи сходни резултати. През есента системата беше отворена за комерсиална приложимост. Всичко това припомня на плана „ Манхатън “ от Втората международна война или на галактическата конкуренция – само че през XXI век.
Обединеното кралство е едно от научните сърца на квантовите проучвания. Именно английски академик е направил първичните проучвания върху свръхпроводящите кубити. В страната има десетки компании и авангардни научни разработки. Правителството възнамерява забележителна инвестиция в тази област през идващите седмици. Това е жизненоважно за стопанската система, за военната сфера и за геополитиката. Съществува вяра Англия да се трансформира в третата мощ в тази област.
Паралелни вселени
Обратно в лабораторията на Willow се слагат и още по-екзистенциални въпроси. Миналата година Невен допусна, че невижданата скорост на Willow поддържа някои концепции за съществуването на мултивселена. Накратко – тази скорост би могла да се изясни с това, че Willow употребява паралелни вселени за своята изчислителна мощност. Не всички учени одобриха тази концепция.
Все още има многолюден спор “, споделя той. „ Както видяхте в лабораторията, повода квантовите компютри да са толкоз мощни е, че в границите на един тактов цикъл те могат да обзет 2 на 105 комбинации по едно и също време. Това ви кара да се питате – къде се намират всички тези разнообразни положения?... Съществува интерпретация на квантовата механика – така наречен много-светова интерпретация – паралелни вселени или паралелна действителност. “
Willow не потвърждава това, деликатно прецизира Невен, само че е „ показателно, че би трябвало да приемем тази концепция съществено “.
Това е авангардът на международната софтуерна граница – на растежа и бъдещето. А английското държавно управление скоро ще влага стотици милиони, с цел да навакса изоставането по отношение на Willow и Китай. Звучи като научна фантастика. Но доста бързо се трансформира в стопански факт.
Гугъл квантов компютър квантов програмен продукт квантов чип
Квантовите калкулации държат ключа към това кои компании и страни ще печелят – и кои ще губят – през останалата част на XXI век.
Пред мен, окачен на към метър над земята в обект на Гугъл в Санта Барбара, Калифорния, се намира Willow. Честно казано, не изглеждаше по този начин, както си го представях. Няма екрани или клавиатури, да не приказваме за холографски шлемове или чипове за четене на мисли.
Willow съставлява серия от кръгли дискове с размерите на варел за олио, свързани със стотици черни контролни кабели, които се спускат в бронзов хладилен съд с течен хелий. Той поддържа квантовия микрочип на температура, едвам една хилядна от градуса над безспорната нула.
Изглежда и се усеща доста „ осемдесетарски “, само че в случай че капацитетът на квантовите технологии бъде осъществен, тази конструкция от метал и кабели, наподобяваща медуза, ще преобрази света по доста способи.
Добре пристигнали в нашата лаборатория за квантов AI “, споделя Хартмут Невен, началник на Quantum AI в Гугъл, до момента в който прекосяваме през вратата с висока степен на сигурност.
Невен е ненапълно именита фигура – по едно и също време софтуерен талант и обожател на техно музиката. Облича се по този начин, като че ли преди малко е пристигнал със сноуборд непосредствено от фестивала Burning Man – за който самият той основава арт съоръжения. Може би в действителност е по този начин, в някоя паралелна галактика – само че за това по-късно.
Неговата задача е да трансформира теоретичната физика във функциониращи квантови компютри, „ които да вземат решение другояче нерешими проблеми “. Признава, че е привързан, само че споделя, че тези „ полилеи “ са най-добре представящите се в света.
Таен храм на висшата просвета
Голяма част от диалога ни е за това какво нямаме право да снимаме в тази строго охранявана лаборатория. Тази сериозно значима технология е обект на експортен надзор, строга секретност и е в центъра на конкуренция за комерсиално и икономическо предимство. Всяко малко преимущество – от формата на нови съставни елементи до фирмите в световните вериги за доставки – е евентуален източник на въздействие.
В този храм на висшата просвета се усеща изразителен калифорнийски дух – в изкуството и цветовете. Всеки квантов компютър носи име, като Yakushima или Mendocino, всеки е „ облечен “ в модерно произведение на изкуството, а по стените има графити в махленски жанр, осветени от яркото зимно слънце.
Невен подвига Willow – най-новия квантов чип на Гугъл, който е постигнал два значими пробива. По думите му той е поставил „ финален край “ на дебата дали квантовите компютри могат да правят задания, които класическите не могат.
Willow е решил и тестов проблем за минути – задача, която би лишила на най-мощния типичен компютър в света 10 септилиона години, т.е. повече от трилион трилиона, число с 25 нули – повече от възрастта на Вселената. Този научен резултат неотдавна е прибавен в логаритъма Quantum Echoes, неосъществим за стандартните компютри, който оказва помощ да се учи структурата на молекули, употребявайки същата технология, прилагана в ЯМР скенерите.
Невен изброява методите, по които съгласно него квантовият чип Willow ще бъде употребен „ с цел да помогне за решаването на доста от проблемите, пред които е изправено човечеството през днешния ден “.
Той ще ни разреши да откриваме медикаменти по-ефективно “, споделя той. „ Ще помогне да създадем производството на храни по-ефикасно, да произвеждаме сила, да я пренасяме, да я съхраняваме... да решим климатичните промени и глада по света. “
„ Това ни разрешава да разбираме природата доста по-добре и по-късно да отключим тайните ѝ, с цел да сътворяваме технологии, които вършат живота по-приятен за всички “, добавя той.
Някои откриватели считат, че същинският изкуствен интелект ще бъде вероятен едвам благодарение на квантови компютри. Членове на екипа тук преди малко са получили Нобелова премия за първичните проучвания върху „ свръхпроводящите кубити “, употребявани в тази технология.
Чипът Willow разполага със 105 кубита. Квантовият план на Microsoft има 8 кубита, само че употребява друг метод. Надпреварата в международен мащаб е кой първи ще доближи 1 милион кубита за така наречен „ машина с практическа полза “, способна да прави квантова химия и разработка на медикаменти без неточности. Технологията обаче е извънредно нежна.
Това, което се случва тук, се следи деликатно по целия свят. Проф. сър Питър Найт, ръководител на Стратегическия съвещателен съвет на Националната стратегия за квантови технологии, споделя, че Willow е пробил нови граници.
Всички машини към момента са на стадий играчки – позволяват неточности. Те се нуждаят от промяна на грешките. Willow беше първият, който сподели, че това е допустимо – посредством повтарящи се цикли на ремонти, които водят до усъвършенстване “, споделя той.
Това слага технологията на път към мащабиране и към опцията да прави тъкмо трилиони интервенции – евентуално в границите на седем-осем години, а не след двайсет, както се смяташе до момента. Ако първата четвърт на този век беше избрана от възхода на интернет, а по-късно и на изкуствения разсъдък, идващите 25 години сигурно ще бъдат началото на квантовата епоха.
Как работи?
Представете си, че търсите тенис топка в една от хиляда затворени чекмеджета. Класическият компютър отваря всяко чекмедже едно по едно. Квантовият компютър отваря всички по едно и също време. Или, в случай че би трябвало да употребявате 100 ключа, с цел да отворите 100 порти при елементарното пресмятане, квантовите технологии ви разрешават да отворите и стоте порти незабавно – с един ключ.
Тези машини няма да бъдат за всеки. Няма да се смалят до телефони, AI очила или преносими компютри. Но значителното е, че мощността им нараства експоненциално – и всички желаят да вземат участие в тази конкуренция.
Попитах основния изпълнителен шеф на Nvidia Дженсън Хуанг дали това съставлява опасност за бизнес модела му за профилирани чипове за AI. „ Не, квантовият процесор ще бъде прибавен към компютрите в бъдеще “, отговори той.
А един от водещите английски специалисти в региона акцентира какво е заложено на карта в квантовия свят – крайната дарба да се декриптира съвсем всичко, от държавни секрети до биткойн.
Цялата криптовалута ще би трябвало да бъде преосмислена поради опасността от квантовите калкулации “, споделя сър Питър.
Водещ сътрудник на Nvidia предходната година съобщи, че въпреки биткойн да има още няколко години, до края на десетилетието ще е нужен преход към по-силна блокчейн технология. Източници от софтуерната промишленост употребяват израза „ Събирай в този момент, декриптирай по-късно “, с цел да опишат процеса, при който държавни организации евентуално съхраняват криптирани данни от целия свят с упованието, че бъдещи генерации технологии ще могат да ги разчетат.
Глобална конкуренция
И по-късно идва международната конкуренция. Подходът на Китай е доста друг от комерсиалната конкуренция в Съединени американски щати и Запада. С към 15 милиарда $ (11 милиарда паунда) общият запас, обособен за квантови технологии в Китай, евентуално е сравним с всички останали държавни стратегии по света, взети дружно, споделя сър Питър.
От 2022 година насам Китай е разгласил повече научни публикации за квантови технологии от всяка друга страна, като напъните са водени от пионер във физиката на име Пан Дзиенвей. Това е основна част от 14-ия петгодишен проект на Пекин.
Китай е взел решение да спре личните си софтуерни колоси като Baidu и Alibaba от развиване на независими квантови проучвания и вместо това да концентрира хората и инфраструктурата в държавно дружество. Страната се стреми да изпревари останалите в квантовите връзки и спътниците.
Миналата година Пан създаде и тества квантовия компютър Zuchongzhi 3.0, употребявайки сходна технология, само че друг метод от този на Willow, и съобщи сходни резултати. През есента системата беше отворена за комерсиална приложимост. Всичко това припомня на плана „ Манхатън “ от Втората международна война или на галактическата конкуренция – само че през XXI век.
Обединеното кралство е едно от научните сърца на квантовите проучвания. Именно английски академик е направил първичните проучвания върху свръхпроводящите кубити. В страната има десетки компании и авангардни научни разработки. Правителството възнамерява забележителна инвестиция в тази област през идващите седмици. Това е жизненоважно за стопанската система, за военната сфера и за геополитиката. Съществува вяра Англия да се трансформира в третата мощ в тази област.
Паралелни вселени
Обратно в лабораторията на Willow се слагат и още по-екзистенциални въпроси. Миналата година Невен допусна, че невижданата скорост на Willow поддържа някои концепции за съществуването на мултивселена. Накратко – тази скорост би могла да се изясни с това, че Willow употребява паралелни вселени за своята изчислителна мощност. Не всички учени одобриха тази концепция.
Все още има многолюден спор “, споделя той. „ Както видяхте в лабораторията, повода квантовите компютри да са толкоз мощни е, че в границите на един тактов цикъл те могат да обзет 2 на 105 комбинации по едно и също време. Това ви кара да се питате – къде се намират всички тези разнообразни положения?... Съществува интерпретация на квантовата механика – така наречен много-светова интерпретация – паралелни вселени или паралелна действителност. “
Willow не потвърждава това, деликатно прецизира Невен, само че е „ показателно, че би трябвало да приемем тази концепция съществено “.
Това е авангардът на международната софтуерна граница – на растежа и бъдещето. А английското държавно управление скоро ще влага стотици милиони, с цел да навакса изоставането по отношение на Willow и Китай. Звучи като научна фантастика. Но доста бързо се трансформира в стопански факт.
Гугъл квантов компютър квантов програмен продукт квантов чип
Източник: economic.bg
КОМЕНТАРИ