В стеклянном ящике кубической формы с ребром около 2,7м., на первый взгляд непримечательный “люстра” подвешивается к верхней части коробки, заставляя зрителей останавливаться. Люстра — это сердце квантового компьютера., а куб сделан из полдюйма боросиликатного стекла.
Квантовый компьютер — первый в мире независимый квантовый компьютер, IBM Q Система Один, который был выставлен на выставке в 2019.
Хотя многие представители отрасли сомневались в доступности компьютера и даже считали его скорее украшением., IBM ясно дала понять, что IBM Q System One стала важным шагом в коммерциализации квантовых вычислений. Однако, вскоре после выпуска компьютера, сообщалось, что “люстра” не такой мощный, как обычный ноутбук.
Является ли эта оценка объективной??Когда же будет долгожданный “квантовая гегемония” квантовых вычислений по сравнению с классическими компьютерами?
Квантовый компьютер относится к своего рода физическим устройствам, которые следуют законам квантовой механики и выполняют высокоскоростные математические и логические операции и квантовую обработку информации.”Устройство можно определить как квантовый компьютер, если оно обрабатывает и вычисляет квантовую информацию и запускает квантовый алгоритм.”Го банда, Президент Yuweng Information Technology Co LTD., сообщил Science Daily, что наиболее важными характеристиками квантовых вычислений являются квантовая суперпозиция и квантовая когерентность..
Что касается характеристик IBM Q System One, поскольку IBM не раскрывает соответствующие научные параметры, невозможно проанализировать его принцип и работу.”Как был построен этот компьютер?А как насчет масштаба и производительности??”Мы не можем получить информацию из новостей или даже сказать, соответствует ли она основным критериям квантового компьютера. Хань Чжэнфу, главный научный сотрудник Аньхойской компании квантовых технологий Цютянь., LTD и профессор ключевой лаборатории квантовой информации Китайской академии наук Университета науки и технологий Китая., считает, что IBM Q System One — это в лучшем случае модельная машина, и использовать его для решения практических задач пока рано.
В настоящий момент, Ведущие институты в области квантовых компьютеров включают Google, ИБМ, Intel и Делфтский технологический университет в Нидерландах. Ведущая компания Google предложила некоторые решения актуальных проблем квантовых компьютеров., но еще не создала настоящий квантовый компьютер. 72 кубитные процессоры, который будет запущен в начале 2018, нельзя использовать для моделирования машин или решения практических задач., Хан рассказал Science Daily.
Что касается утверждения о том, что “квантовые компьютеры не такие мощные, как ноутбуки”, Хань Чжэнфу сказал, что модельные машины подобны квантовым компьютерам в младенчестве или внутриутробном развитии., и нет никакого сравнения с классическими компьютерами.”Когда будущий Попай еще ребенок, нет смысла сравнивать его с человеком в расцвете сил. Аналогично, по-настоящему полноценный квантовый компьютер еще не создан, и не стоит сравнивать его вычислительную мощность с мощностью классического компьютера.”Саид Хань Чжэнфу.
Нет сомнений в том, что классические компьютеры в расцвете сил более практичны, чем квантовые компьютеры в зачаточном состоянии. Го Ган также сказал, что по сравнению с классическим компьютером, вычислительной мощности квантового компьютера все еще трудно достичь лидерства.
Еще в прошлом веке, когда только был изобретен электронный компьютер, кто-то сравнивал счеты с самым ранним электронным компьютером при расчете скорости., электронные компьютеры в то время не могли рассчитывать так же быстро, как счеты. Но после многих лет развития, вычислительная мощность электронных компьютеров изменилась. Хань Чжэнфу подчеркнул, что классический компьютер и квантовый компьютер сравнивают принцип передовых технологий., а не преимущества и недостатки функции, иначе это не научно.
Несколько фундаментальных проблем остаются нерешенными
Фактически, концепция квантовых вычислений была предложена в 1980-х годах., и его основная теория также была разработана в 1990-х и начале 2000-х годов. Но настоящие квантовые компьютеры появлялись медленно..
“Потому что не решены несколько фундаментальных проблем.”Хань Чжэнфу сообщил ежедневной газете «Наука и техника», что нынешние квантовые компьютерные чипы недостаточно точны., процент ошибок все еще относительно высок, не соответствовал теоретическим требованиям.
“Даже с квантовым компьютером, нам все еще нужно, чтобы он мог дать нам точные вычислительные структуры. Даже если его частота ошибок меньше, чем 5 в 10,000, мы не смеем использовать его для решения проблемы, потому что мы не полностью доверяем его выводам.”Хань Чжэнфу сказал.
Квантовая когерентность — основа квантовых вычислений. Если нет квантовой когерентности, вычисление может быть только классическим. К сожалению,, квантовая когерентность быстро разрушается окружающей средой, поэтому все квантовые вычисления должны быть выполнены до того, как возникнет эффект декогеренции и разрушит квантовые биты. Это еще один порог, который квантовые вычисления должны преодолеть., и физики работают над тем, чтобы сохранить квантовую когерентность как можно дольше.
Другой “высокая стена” Перед квантовым компьютером стоит отметить, что условия его работы довольно суровы. Квантовые биты, например, должен работать при температуре, близкой к абсолютному нулю, который требует специальных и громоздких устройств для поддержания.
Кроме того, Хань Чжэнфу сказал, что схема управления квантовым компьютером, а также алгоритмы, программное обеспечение и другие аспекты также необходимо постоянно совершенствовать, на данный момент не имеет условий подачи заявки.
На примере алгоритмов, квантовые компьютеры нуждаются в сотрудничестве алгоритмов в своей работе. Однако, непонятно, какие проблемы у существующих алгоритмов, например алгоритм Шора, может решить или не может решить. На данный момент, его наличие можно предсказать только теоретически и логически.
