Квантовий комп’ютер IBM вже в цьому році

Компанія IBM розраховує вже в цьому році стати піонером на ринку IT-технологій з першим комерційним універсальним квантовим комп’ютером. Система під назвою IBM Q стане доступною для продажу через Інтернет.
Надпровідникові лінії всередині комп’ютера IBM. IBM Q ще не перевершувати звичайні комп’ютери по одному з параметрів – принаймні не відразу. Але в компанії говорять, що він відіграє важливу роль у підготовці ринку для майбутніх машин, які потенційно будуть справлятися з набагато більш складними обчисленнями, багаторазово перевершують можливості традиційних комп’ютерів. Поєднання квантового комп’ютингу з хмарними технологіями на сьогодні є останнім залпом в гарячій битві за створення першого повністю функціонального квантового комп’ютера.
IBM Q, по суті, стане комерційним продовження ноу-хау, що вже існує – хмарного обчислювального сервісу від IBM, Quantum Experience, до якого кожен може отримати доступ через Інтернет. Quantum Experience компанія запустила в онлайні в травні 2016-го, а нещодавно оновила його користувальницький інтерфейс.
«Досвід використання цієї машини протягом 10 місяців багато чому нас навчив», – говорить фізик Джеррі Чоу, який очолює лабораторію квантового комп’ютингу в дослідницькому центрі IBM в Йорктаун-Хейст (штат Нью-Йорк). Quantum Experience надала можливість дослідникам з усього світу, які не мають таких машин, повправлятися в написанні алгоритмів для квантового комп’ютера та протестувати їх на працюючій системі. Стратегія IBM, за словами Дж. Чоу, полягає у створенні наукової спільноти та екосистеми» навколо цієї технології.
IBM утрималася від чіткої відповіді на питання, коли саме IBM Q вийде на ринок, кажучи лише, що це відбудеться в цьому році. Вона також тримає в секреті потужність машини і її ціну. Однак перші клієнти, за твердженням компанії, вишикувалися в чергу, а комерційні партнери вже тестують свої додатки до нього.
Як працює квантовий комп’ютер від IBM
Принцип дії квантового комп’ютера ґрунтується на контринтуитивных властивості субатомних частинок, в яких біти інформації, які називаються квантовими бітами (кубітами), можуть перебувати у декількох станах одночасно, а не тільки 1 або 0, як це роблять звичайні комп’ютерні біти. Ще в 1990-х науковці почали створювати алгоритми для кубітів, які в теорії можуть виконувати обчислення експоненціально швидше, ніж класичні комп’ютери.
Але на практиці змусити достатню кількість кубітів працювати на цих алгоритмах (тобто створити так званий універсальний квантовий комп’ютер) неймовірно складно. Сьогодні є дві основні технології, які більш-менш вирішують цю проблему. Одна замикає іони у вакуумі за допомогою електричних і магнітних полів, а інша інкорпорує кубіти в мікроскопічні надпровідні мережі, які функціонують при температурах лише на кілька градусів вище абсолютного нуля. IBM зробила ставку на другий підхід.
У гонці за створення першого функціонального універсального квантового комп’ютера бере участь також в Google, яка заснувала власну лабораторію з вивчення надпровідних кубітів в Санта-Барбарі (Каліфорнія), а також кілька стартапів, приватних і академічних дослідницьких ініціатив. Всі вони оголосили про власні дорожні карти будівництва таких машин. Однак щоб квантові комп’ютери змогли побити рекорд традиційних комп’ютерів, які потрібно зв’язати в мережу, як мінімум, 50 кубітів, а актуального рекорду – 20 – вистачає тільки для простих обчислень.
Quantum Experience від IBM працює всього на п’яти. Хоча цю систему не можна назвати технологічним шедевром або проривом, втім, з її допомогою вдалося вирішити ряд важливих завдань, пов’язаних з роботою машини в онлайні та її адаптації для людей, які не обов’язково є фізиками і не мали попереднього досвіду роботи з системами такого класу. За десять місяців роботи дослідники зі ста країн світу виконали понад 250.000 обчислень на цьому квантовому сервісі. Маючи доступ до таких систем, як Quantum Experience чи IBM Q, програмісти і вчені з усього світу можуть попрацювати з унікальними викликами квантового програмування, яке дуже відрізняється від програмування традиційних комп’ютерів, адже вимагає розуміння і адаптації до обмежень фізичних кубітів.