Computerul cuantic Willow

 După ce am citit ca deja este implementat, știam ca se lucrează la el dar nu ca i-au dat deja drumul, am facut o mini cercetare despre eḷ 

 surse ar fi aici: 1, 2

Ceea ce mi- a captat mai mult interesul este  ”Odată cu lansarea noului cip de calculator cuantic, denumit Willow, Google a făcut o afirmație care a trecut neobservată. Gigantul IT a anunțat că noul său cip cuantic ar putea apela la universuri paralele pentru a-și obține rezultatele. O afirmație cel puțin tulburătoare.

„Performanța lui Willow este uimitoare”, a scris fondatorul Google Quantum AI, Hartmut Neven, într-un blog post. „Acesta a efectuat un calcul în mai puțin de cinci minute care i-ar lua unuia dintre cele mai rapide supercomputere de astăzi 1025 sau 10 septilioane de ani”.

„Acest număr uluitor depășește scalele de timp cunoscute în fizică și depășește cu mult vârsta universului„, a susținut el. „Aceasta acreditează ideea că calculul cuantic are loc în multe universuri paralele, în conformitate cu ideea că trăim într-un multivers, o predicție făcută pentru prima dată de David Deutsch”. 

Willow este un cip de 100 qubit, sau bit cuantic. Spre deosebire de computerele convenționale, care folosesc zerouri și unu pentru un sistem binar, computerele cuantice se bazează pe qubit-uri, care pot fi pornite, oprite sau – contraintuitiv – ambele datorită entanglementului cuantic, fenomenul misterios care permite particulelor să influențeze stările celuilalt chiar și atunci când sunt separate de distanță.

„Este exact același calcul pe care l-au făcut în 2019 pe un cip de aproximativ 50 de qubit-uri”, a scris Hossenfelder. La momentul respectiv, Google a făcut o afirmație la fel de bombastică, argumentând că a atins „supremația cuantică”, sau „punctul în care computerele cuantice pot face lucruri pe care computerele clasice nu le pot face, indiferent dacă aceste sarcini sunt utile”, după cum a scris John Preskill, care a inventat termenul în 2012, într-un articol din 2019 din Quanta Magazine......

Ultima parte pare să fie deosebit de relevantă, având în vedere ultima afirmație a Google.....

Așadar, deși anunțul este superimpresionant din punct de vedere științific și toate cele, consecințele pentru viața de zi cu zi sunt zero”, a susținut Hossenfelder. „Estimările spun că vom avea nevoie de aproximativ 1 milion de qubits pentru aplicații practic utile și suntem încă la aproximativ 1 milion de qubits distanță de acest lucru.”........

În afară de interpretarea lui Deutsch, cercetătorii au sugerat, de asemenea, că particulele cuantice sunt, în schimb, într-o stare a tuturor pozițiilor înainte de măsurare, o teorie cunoscută sub numele de interpretarea de la Copenhaga.”

Chiar dacă majoritatea populației nu are informații, nu știe și nu înțelege nimic despre fizica cuantică, și mulți încă o cred o pseudo-știință, mai multă teorie decât practică, adevărul este că odată cu Willow și accesul la universuri paralele, dacă superpoziția cuantică devine o realitate demonstrată, o să vedem ce urmează.... 

Computerul cuantic Willow, dezvoltat de D-Wave Systems, este un sistem care utilizează principiile mecanicii cuantice pentru a efectua calcule într-un mod care este diferit de computerele clasice. Iată câteva aspecte esențiale despre acest computer cuantic:

1. Tehnologia cuantică

• Qubits: Componentele fundamentale ale unui computer cuantic sunt qubiti (biți cuantici), care pot reprezenta atât 0, cât și 1 simultan datorită fenomenului numit superpoziție. Aceasta permite computerului să efectueze mai multe calcule în paralel, oferind o majoră capacitate de procesare pentru probleme complexe.

2. D-Wave Systems

• Compania: D-Wave este un lider în domeniul calculului cuantic, cunoscut pentru dezvoltarea primelor computere cuantice comerciale. Willow este parte din microarhitectura furnizată de companiile care explorează calcule cuantice pentru aplicații specifice.

3. Aplicații

• Optimizare: Willow este utilizat în special pentru probleme de optimizare, clasificate în probleme care necesită găsirea celei mai bune soluții dintre numeroase opțiuni, cum ar fi în logistică, inteligență artificială și finanțe.
• Învățare automată: De asemenea, poate fi utilizat pentru sarcini în învățarea automată și analiza datelor voluminoase.

4. Avantajul competitiv

• Viteză și eficiență: Datorită capacității sale de a funcționa în paralel și de a explora simultan mai multe soluții posibile, computerele cuantice precum Willow pot rezolva probleme la o viteză mult mai mare comparativ cu computerele tradiționale în anumite cazuri.

5. Provocări

• Stabilitate și erori: Computerele cuantice se confruntă cu provocări legate de stabilitate, decadență de coerentă (timpul în care un qubit rămâne în superpoziție) și erori de calcul, ceea ce face acest domeniu de cercetare unul în continuă dezvoltare.

Computerul cuantic Willow al D-Wave Systems reprezintă un pas important în avansarea tehnologiei cuantice, având potențialul de a revoluționa modul în care abordăm problemele complexe în domeniile variate. Deși se confruntă cu provocări tehnice, cercetarea continuă și aplicarea practică a acestor sisteme oferă perspective promițătoare pentru viitorul calculului și tehnologiei informației.

 Cip - urile cuantice, precum cele dezvoltate de D-Wave Systems, cum ar fi computerul cuantic Willow, pot efectua calcule mult mai rapid decât computerele clasice (normale) în anumite situații. Iată câteva aspecte esențiale de considerat în această comparație:

1. Viteza de calcul în probleme specifice

• Calcul paralel: Datorită superpoziției și entanglementului, computerele cuantice pot explora simultan multiple posibilități, ceea ce le permite să găsească soluții pentru probleme complexe de optimizare, cum ar fi cele întâlnite în logistică, finanțe sau inteligență artificială, mult mai rapid decât un computer clasic.
• Temporizarea calculului: În unele cazuri, probleme care ar necesita zile sau chiar săptămâni pe un computer clasic pot fi rezolvate în câteva secunde sau minute pe un computer cuantic, în funcție de complexitate.

2. Limitări și aplicații

• Nu toate problemele sunt potrivite: Deși computerele cuantice pot fi extrem de rapide pentru anumite tipuri de calcul (de exemplu, problemele NP-hard), nu toate sarcinile tradiționale (cum ar fi procesarea de text sau calculul numerelor simple) sunt mai eficiente pe computere cuantice comparativ cu cele clasice.
• Eficiența actuală: Această eficiență depinde foarte mult de algoritmi și de modul în care sunt structurate problemele. Algoritmii cuantici, cum ar fi Grover și Shor, demonstrează maximele vitezelor de calcul teoretice, dar tehnologia cuantică este încă în dezvoltare.

3. Factori de performanță

• Coherența și stabilitatea: Unele computere cuantice pot avea probleme de erori de calcul și de menținere a stării cuantice. Viteza efectivă a unui computer cuantic depinde de durata de coerentă a qubiților.
• Avansările tehnologice: Progresele în hardware-ul și software-ul computerelor cuantice continuă să îmbunătățească viteza și eficiența acestora.

4. Exemplu concret

• Problema factorizării: Algoritmul lui Shor, pe un computer cuantic, poate factoriza numere foarte mari (folosite în criptografie) mult mai rapid decât cele mai eficiente algoritmi clasici cunoscuți. De exemplu, un număr de câteva sute de biți ar putea necesita milioane de ani pentru a fi factorizat pe un computer clasic, dar răspunsul ar putea fi obținut pe un computer cuantic în câteva minute sau secunde.

În general, computerele cuantice au potențialul de a realiza calcule mult mai rapide decât computerele clasice pentru anumite probleme complexe. Cu toate acestea, nu toate sarcinile se vor dovedi a fi mai eficiente pe computere cuantice, iar viteza efectivă depinde de tehnologia specifică și de natura problemei.

Artiocol relizat de Cristina Rusu-Marian