Άλμα προόδου στους κβαντικούς υπολογιστές

Ιστορία στο πεδίο των κβαντικών υπολογιστών έγραψε σήμερα η Google αποκαλύπτοντας μόλις τώρα τον πρωτοποριακό αλγόριθμο Quantum Echoes, ο οποίος σε συνδυασμό με το επίσης πρωτοποριακό τσιπ –ονομάζεται Willow- το οποίο η εταιρεία παρουσίασε πέρυσι επιτρέπει ταχύτατους αλλά και επαληθεύσιμους υπολογισμούς.

Παρακολουθήσαμε την διαδικτυακή συνέντευξη τύπου που διοργανώθηκε από την Google την περασμένη Πέμπτη και σας παρουσιάζουμε –αμέσως μετά την άρση του embargo- τις λεπτομέρειες για το τεράστιο αυτό βήμα στην κβαντική υπολογιστική. Πρόκειται για ένα βήμα που καθιστά ορατή την πιθανότητα αξιοποίησης των κβαντικών υπολογιστών σε πρακτικές εφαρμογές, όπως ο σχεδιασμός φαρμάκων και νέων υλικών.

Με άλλα λόγια, χάρη στις τελευταίες εξελίξεις, οι κβαντικοί υπολογιστές μοιάζει να «ανεβαίνουν πίστα» και από αντικείμενα έρευνας να γίνονται αντικείμενα που μπορούν να αξιοποιηθούν στη διεξαγωγή ερευνών!

Ερευνες δεκαετιών
Αλλά ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή. Με πειράματα που διενεργήθηκαν κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1980, οι φετινοί τιμώμενοι με το βραβείο Νομπέλ Φυσικής Μισέλ Ντεβορέ (Michel Devoret), Τζον Μαρτίνις (John Martinis) και Τζον Κλάρκ (John Clarke) απέδειξαν ότι οι παράξενοι για τον ορατό κόσμο μας νόμοι της κβαντομηχανικής – οι οποίοι γεννούν φαινόμενα που προηγουμένως θεωρούνταν ότι περιορίζονταν σε άτομα και υποατομικά σωματίδια – θα μπορούσαν να αποκαλυφθούν και να ελεγχθούν σε ένα μακροσκοπικό ηλεκτρικό κύκλωμα, σε ένα τσιπ.

Ο Μισέλ Ντεβορέ (Michel Devoret)

Διόλου τυχαία ο Μισέλ Ντεβορέ, οι έρευνες του οποίου αφορούσαν στα υπεραγώγιμα qubits (τα qubits είναι η μονάδα πληροφορίας των κβαντικών υπολογιστών), είναι σήμερα επικεφαλής ερευνών της Google επιβλέποντας την ανάπτυξη του hardware. Είναι δηλαδή ο επιστήμονας που, μεταξύ άλλων, πρωτοστάτησε στη δημιουργία του τσιπ Willow πάνω στο οποίο «τρέχει» ο αλγόριθμος Quantum Echoes.

Η υπεροχή του κβαντικού τσιπ Willow, το οποίο παρουσιάστηκε πέρυσι τον Δεκέμβριο, συνίσταται στην ενδογενή ικανότητά του να μειώνει δραματικά τα υπολογιστικά σφάλματα, λύνοντας ένα πρόβλημα το οποίο ταλάνιζε τους επιστήμονες για σχεδόν τρεις δεκαετίες.

Το τσιπ Willow

Πρωτοποριακό software
Εχοντας επιλύσει αυτό το καίριο πρόβλημα του hardware, η Google ανακοίνωσε σήμερα και μια πρωτοποριακή εξέλιξη στο software παρουσιάζοντας με σχετικό άρθρο στο επιστημονικό περιοδικό Nature τον πρώτο επαληθεύσιμο αλγόριθμο ο οποίος μάλιστα επιτρέπει υπολογισμούς με ταχύτητα 13.000 φορές μεγαλύτερη από εκείνη των ταχύτερων κλασικών υπερυπολογιστών!

Ο όρος «επαληθεύσιμος» περιγράφει το γεγονός ότι οι υπολογισμοί μπορούν να επαναληφθούν είτε στον κβαντικό υπολογιστή της Google, είτε σε οποιονδήποτε άλλο του ίδιου διαμετρήματος και να αποδώσουν την ίδια απάντηση, επιβεβαιώνοντας το αποτέλεσμα.

Λεπτομέρεια κβαντικού υπολογιστή Google

Εμπνευσμένη ηχώ!
Το όνομα του αλγορίθμου -Quantum Echoes- δεν είναι καθόλου τυχαίο αφού αυτός εμπνέεται από τον ηχοεντοπισμό, από το σύστημα που χρησιμοποιούν οι νυχτερίδες για να αντιλαμβάνονται τον χώρο γύρω τους και ο οποίος βασίζεται στην αντίληψη της ηχούς που γυρίζει πίσω μετά την πρόσκρουση εκπεμπόμενου ήχου σε ένα αντικείμενο.

Κατά μία έννοια, την «ηχώ» ενός κβαντικού συστήματος έχει σχεδιαστεί να «ακούει» ο αλγόριθμος της Google. Κάπως υπεραπλουστευμένα θα μπορούσε κανείς να περιγράψει τον πειραματισμό των επιστημόνων της Google ο οποίος απέδειξε τις ικανότητες του αλγορίθμου ως εξής: σε μια διάταξη αποτελούμενη από 105 quibits πάνω στο τσιπ Willow, οι ερευνητές στέλνουν ένα πολύ συγκεκριμένο σήμα.

Στη συνέχεια προκαλούν μια διαταραχή σε ένα από τα 105 quibits (η διαταραχή δρα ενισχυτικά στο τελικώς λαμβανόμενο σήμα αυξάνοντας την ευαισθησία του συστήματος) και, τέλος, αντιστρέφουν με εξαιρετική ακρίβεια την πορεία του αρχικού σήματος. Τα σήματα που λαμβάνονται από την ευθεία και την αντίστροφη σειρά των «γεγονότων» αλληλεπιδρούν μεταξύ τους πράγμα που δημιουργεί μια «ηχώ» η οποία είναι αποκαλυπτική των ιδιοτήτων του προς μελέτη κβαντικού συστήματος.

Πρακτική επαλήθευση
Για να διαπιστώσουν το αν όντως ο αλγόριθμος Quantum Echoes παρέχει αξιόπιστες μετρήσεις, πράγμα που τον καθιστά κατάλληλο για πρακτικές εφαρμογές, οι ερευνητές της Google σε συνεργασία με συναδέλφους τους από το Πανεπιστήμιο Μπέρκλεϊ στην Καλιφόρνια υπολόγισαν την δομή δύο χημικών μορίων και συνέκριναν τα αποτελέσματά τους με αυτά που προκύπτουν μέσω της φασματοσκοπίας Πυρηνικού Mαγνητικού Συντονισμού (Nuclear Magnetic Resonance, NMR), της τεχνικής που αξιοποιείται σήμερα για τον σκοπό αυτό.

Όπως ειπώθηκε κατά τη διάρκεια της συνέντευξης τύπου, ο αλγόριθμος όχι μόνο παρήγαγε συγκρίσιμα αποτελέσματα με αυτά της NMR, αλλά αύξησε και το εύρος των μετρήσεων. Δηλαδή μπορεί να λειτουργήσει ως ένας «μοριακός χάρακας» μετρώντας μάλιστα μεγαλύτερες αποστάσεις αυτές που μετρώνται κάνοντας χρήση των σημερινών μεθόδων.

Και ενώ το σχετικό άρθρο που καταδεικνύει την παραπάνω ικανότητα του αλγορίθμου αναμένεται να δημοσιευθεί αργότερα σήμερα, οι ερευνητές της Google επισήμαναν ότι ο πρόσφατος πειραματισμός τους είναι αυτό που στην επιστήμη ονομάζεται «απόδειξη επί της ιδέας» και πως θα χρειαστεί ίσως μια 5-ετία ακόμη για να μπορέσουν να υπάρξουν οι πρακτικές εφαρμογές. Ποιες θα είναι αυτές; Από τον σχεδιασμό φαρμάκων και προηγμένων υλικών για τη βιομηχανία (πχ υλικά για αποδοτικότερες μπαταρίες), μέχρι την κατανόηση του τρόπου που λειτουργούν τα κβαντικά συστήματα στην φύση.

Το αν αυτά που ευαγγελίζονται οι ερευνητές της Google επαληθευτούν θα φανεί στο μέλλον. Προς το παρόν πάντως, τα επιτεύγματά τους τόσο σε επίπεδο hardware όσο και σε software είναι αξιοθαύμαστα.

ΠΗΓΗ

 

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

Leave a reply

εισάγετε το σχόλιό σας!
παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας εδώ

ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΑΡΘΡΑ

Το «EcoFlow Delta 3 του Φτωχού ή μήπως Killer»?! 3600W peak & 1024W/h… Power Station Allpowers P1800 με νέο design και τιμή-πρόκληση 470€!!!

Η Allpowers για χρόνια ήταν γνωστή για τους εξαιρετικά αποδοτικούς, αλλά αισθητικά «σκληροτράχηλους» σταθμούς ενέργειας. Με το ολοκαίνουργιο Allpowers P1800, η εταιρεία αλλάζει ριζικά...

Το Google Maps έγινε χειρότερο καθώς η Google βάζει AI και αφαιρεί χρήσιμα φίλτρα

Το Google Maps φαίνεται να βρίσκεται μπροστά σε μια σημαντική αλλαγή, με την Google να ενσωματώνει όλο και περισσότερες λειτουργίες τεχνητής νοημοσύνης στην εφαρμογή....

Samsung Galaxy S27 Ultra: Αυτό είναι το ανανεωμένο design

Στις αρχές του 2027, η Samsung αναμένεται να κυκλοφορήσει τουλάχιστον δύο ανανεωμένα flagship smartphones της σειράς Galaxy S27.Τα νέα μοντέλα θα φέρουν τις εμπορικές...

Apple: Ετοιμάζει νέα wearable συσκευή χωρίς οθόνη

Η Apple αναπτύσσει μια συσκευή παρακολούθησης υγείας και φυσικής κατάστασης χωρίς οθόνη, παρόμοια με το περικάρπιο της Whoop. Η εταιρεία εξετάζει τη συγκεκριμένη κατηγορία εδώ...

iOS 27: 4 νέες λειτουργίες που γλιτώνουν χρόνο στο iPhone

Το iOS 27 κυκλοφορεί πλέον για όλους μετά από μήνες beta. Είναι δωρεάν αναβάθμιση για κάθε iPhone που υποστηρίζει το iOS 26. Φέτος η...

ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΠΡΟΣΦΟΡΕΣ

Το «EcoFlow Delta 3 του Φτωχού ή μήπως Killer»?! 3600W peak & 1024W/h… Power Station Allpowers P1800 με νέο design και τιμή-πρόκληση 470€!!!

Η Allpowers για χρόνια ήταν γνωστή για τους εξαιρετικά αποδοτικούς, αλλά αισθητικά «σκληροτράχηλους» σταθμούς ενέργειας. Με το ολοκαίνουργιο Allpowers P1800, η εταιρεία αλλάζει ριζικά...

Με Thunderbolt 5 κι ένα Mini PC “ΘΑ Πετάξεις” Desktop σου!!! Η νέα γενιά eGPU Aoostarv είναι εδώ. (βίντεο)

Πόσα χρόνια μας έλεγαν ότι για να δεις 250+ FPS θες ένα τέρας 20 κιλών να σου καίει 600 Watt; Τέρμα τα ψέματα. Αν νόμιζες ότι...

Charmast W1202: Στο 20άρικο! Το Power Bank που τα Έχει Όλα (… Μάλιστα Σχεδόν Τσάμπα!) και Giveaway

Ξέρω, ξέρω έχεις κουραστεί να ξεμένεις από μπαταρία στο κινητό σου στη μέση της ημέρας; Ψάχνεις μια λύση που να είναι και ισχυρή, και...

GhatGPT ΧΩΡΙΣ σύνδεση Στο Ιντερνέτ??? ΝΑΙ… Με Νευρωνική Επεξεργασία και 92 τρισεκατομμύρια υπολογισμούς το δευτερόλεπτο!!! Mini PC Ninkear L20 Στα 455€ Κομπλέ (Βίντεο)

Ninkear L20 — Η νέα εποχή των AI PCs Το Ninkear L20 ανήκει στη νέα γενιά Copilot+ PCs, εξοπλισμένο με τον Intel Core Ultra 5...

OnePlus Watch 4… Με πληρωμές NFC, Google Wallet, Gemini, Play store. Από Τιτάνιο!!! Το “ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ” Δικό μου Smartwatch Στα 219€ Κομπλέ (Video)

Διάβασε Προσεκτικά... Με Premium Σχεδιασμό από κράμα Τιτανίου για Αξεπέραστη Άνεση, με Κορυφαία Αρχιτεκτονική Διπλού Επεξεργαστή Snapdragon W5 & BES2800, με Αυτονομία που Αγγίζει τις...