Kuution muotoisessa lasilaatikossa, jonka reuna on noin 2,7 m, näennäisen epätavallinen “kattokruunu” on ripustettu laatikon yläosasta, saa katsojat pysähtymään. Kattokruunu on kvanttitietokoneen sydän, ja kuutio on valmistettu puolen tuuman borosilikaattilasista.
Kvanttitietokone on maailman ensimmäinen itsenäinen kvanttitietokone, IBM Q System One, joka oli esillä ces in 2019.
Vaikka monet alan ihmiset kyseenalaistivat tietokoneen saatavuuden ja pitivät sitä jopa enemmän koristeena, IBM teki selväksi, että IBM Q System One oli tärkeä askel kvanttilaskennan kaupallistamisessa., pian tietokoneen julkaisun jälkeen, kerrottiin, että “kattokruunu” ei ole yhtä tehokas kuin tavallinen kannettava tietokone.
Onko tämä arviointi tavoite?Milloin tulee kauan odotettu “kvanttihegemonia” kvanttilaskenta klassisten tietokoneiden sijaan tulee?
Kvanttitietokoneella tarkoitetaan eräänlaista fyysistä laitetta, joka noudattaa kvanttimekaniikan lakeja ja suorittaa nopeita matemaattisia ja loogisia operaatioita sekä kvanttitietojen käsittelyä.”Laite voidaan määritellä kvanttitietokoneeksi, kun se käsittelee ja laskee kvanttitietoa ja suorittaa kvanttialgoritmia.”Guo jengi, Yuweng Information Technology Co LTD:n puheenjohtaja, kertoi tiedelehdelle, että kvanttilaskennan tärkeimmät ominaisuudet ovat kvantti superpositio ja kvanttikoherenssi.
Mitä tulee IBM Q System Onen ominaisuuksiin, koska IBM ei paljasta asiaankuuluvia tieteellisiä parametreja, sen periaatetta ja suorituskykyä ei ole mahdollista analysoida.”Miten tämä tietokone rakennettiin?Entä mittakaava ja suorituskyky?”Emme voi saada tietoa uutisista tai edes kertoa, täyttääkö se kvanttitietokoneen peruskriteerit.Han zhengfu, Anhui qutianin kvanttiteknologiayhteistyön päätutkija., LTD ja Kiinan tiedeakatemian kvanttiinformaation avainlaboratorion professori Kiinan tiede- ja teknologiayliopistossa, uskoo, että IBM Q System One on parhaimmillaan mallikone, ja on liian aikaista käyttää sitä käytännön ongelmien ratkaisemiseen.
Tällä hetkellä, johtavia instituutioita kvanttitietokoneiden alalla ovat Google, IBM, Intel ja Delftin teknillinen korkeakoulu Hollannissa.Johtava yritys Google on tarjonnut ratkaisuja kvanttitietokoneiden nykyisiin ongelmiin, mutta ei ole vielä tehnyt todellista kvanttitietokonetta.Yhtiön 72 qubit prosessorit, joka lanseerataan aikaisin 2018, ei voida käyttää koneiden mallintamiseen tai käytännön ongelmien ratkaisemiseen, han kertoi tieteelle päivittäin.
Mitä tulee siihen väitteeseen “kvanttitietokoneet eivät ole yhtä tehokkaita kuin kannettavat tietokoneet”, han zhengfu sanoi, että mallikoneet ovat aivan kuin kvanttitietokoneet lapsenkengissä tai sikiössä, eikä sitä voi verrata klassisiin tietokoneisiin.”Kun tuleva popeye on vauva, ei ole mitään järkeä verrata häntä parhaimmillaan olevaan mieheen. Samoin, todella täydellistä kvanttitietokonetta ei ole vielä syntynyt, eikä sen laskentatehoa kannata verrata klassisen tietokoneen laskentatehoon.”Sanoi han zhengfu.
Ei ole epäilystäkään siitä, että klassiset tietokoneet parhaimmillaan ovat käytännöllisempiä kuin kvanttitietokoneet lapsenkengissään.Guo-jengi sanoi myös, että verrattuna klassiseen tietokoneeseen, kvanttitietokoneen laskentateho on edelleen vaikea saavuttaa johtoasemaa.
Jo viime vuosisadalla, kun elektroninen tietokone juuri keksittiin, jollakulla oli tapana vertailla helmitaulua vanhimpaan elektroniseen tietokoneeseen nopeuden laskemisessa. Tuloksena, elektroniset tietokoneet eivät tuolloin pystyneet laskemaan yhtä nopeasti kuin abacus.Mutta vuosien kehityksen jälkeen, laskentateho elektronisten tietokoneiden on muuttunut.Han Zhengfu korosti, että klassinen tietokone ja kvanttitietokone vertailla periaatetta kehittynyt, toiminnon edut ja haitat, muuten se ei ole tieteellistä.
Useat perusongelmat ovat edelleen ratkaisematta
Itse asiassa, kvanttilaskentaa ehdotettiin 1980-luvulla, ja sen perusteoria murrettiin myös 1990-luvulla ja 2000-luvun alussa. Mutta todelliset kvanttitietokoneet ovat saapuneet hitaasti.
“Koska useita perusongelmia ei ole ratkaistu.”Han zhengfu kertoi tieteelle ja teknologialle päivittäin, että nykyiset kvanttitietokonesirut eivät ole riittävän tarkkoja, virheprosentti on edelleen suhteellisen korkea, ei täyttänyt teoreettisia vaatimuksia.
“Jopa kvanttitietokoneella, tarvitsemme sitä silti pystyäksemme antamaan meille tarkat laskennalliset rakenteet.Vaikka sen virheprosentti olisi pienempi kuin 5 sisään 10,000, emme uskalla käyttää sitä ongelman ratkaisemiseen, koska emme täysin luota sen päätelmiin.”Han zhengfu sanoi.
Kvanttikoherenssi on kvanttilaskennan perusta. Jos kvanttikoherenssia ei ole, laskenta voi olla vain klassinen.Valitettavasti, ympäristö tuhoaa nopeasti kvanttikoherenssin, joten kaikki kvanttilaskenta on suoritettava ennen kuin dekoherenssivaikutus ilmenee ja häiritsee kvanttibittejä. Tämä on toinen kynnys, joka kvanttilaskennan on ylitettävä, ja fyysikot työskentelevät säilyttääkseen kvanttikoherenssin mahdollisimman pitkään.
Toinen “korkea seinä” kvanttitietokoneen edessä on, että sen toimintaolosuhteet ovat melko ankarat.Kvanttibitit, esimerkiksi, pitää toimia lähellä absoluuttista nollaa, jonka ylläpito vaatii erityisiä ja tilaa vieviä laitteita.
Lisäksi, han zhengfu sanoi, että kvanttitietokoneen ohjauspiiri, samoin kuin algoritmeja, ohjelmistoja ja muita näkökohtia on myös jatkuvasti parannettava, tällä hetkellä ei ole hakuehtoja.
Esimerkkinä algoritmit, kvanttitietokoneet tarvitsevat työssään algoritmien yhteistyötä. Kuitenkin, ei ole selvää, mitkä ongelmat olemassa oleville algoritmeille, kuten Shor-algoritmi, voi ratkaista tai ei voi ratkaista.toistaiseksi, sen saatavuus voidaan ennustaa vain teoreettisesti ja loogisesti.
