Google susține că a obținut "supremația cuantică" și că sistemul creat poate efectua imposibilul în doar 200 de secunde. Motivul pentru care specialiștii au îndoieli

Compania Google a anunțat miercuri că a reușit să folosească un computer cuantic pentru rezolvarea rapidă a unei probleme complexe care ar necesita ani întregi pentru un computer obișnuit de astăzi.

Confirmarea oficială privind descoperirea în domeniu a fost oferită printr-o lucrare publicată de revista Nature, după săptămâni întregi în care primele informații au circulat în mediul online. Specialiștii încearcă de decenii să ofere modele de comportament pentru particulele sub-atomice care pot exista simultan în mai multe stări. În timp ce computerele tradiționale folosesc biți, din englezescul “binary digit”, ca unitate de bază într-o variație binară de 0 și 1. Un calcul informatic este o serie de operații bazate pe pachete de 0 și 1 în grup de câte opt biți, numite octeți. Într-un astfel de sistem de codaj, un octet permite reprezentarea a 256 de valori diferite.

Computerele cuantice se folosesc de faptul că qubiții pot avea starea 0 și starea 1 în același timp, ceea ce este definit drept o superpoziție. Cum superpozițiile nu pot fi măsurate, trebuie creat un sir de operații logice care să ducă la un rezultat măsurabil. Astfel computerele cuantice pot folosi un algoritm special prin care pot reduce semnificativ timpii de decriptare, de la luni sau ani la numai câteva secunde sau minute.

Cu cât mai mulți qubiți pot fi asociați, cu atât crește puterea calculatorului cuantic. Problema, arată Reuters, este că savanții încă mai caută moduri prin care pot fi răciți qubiții până spre zero absolut pentru a limita vibrația sau “zgomotul” care face să apară erori în calcule. În această direcție este înregistrat progresul celor de la Google.

Directorul General de la Google, Sundar Pichai a comparat realizarea echipei cu lansarea primei rachete care a părăsit atmosfera terestră. Echipa a construit un microprocesor botezat Sycamore, care adună 54 de qubiți. Procesorul măsoară 10 mm și este realizat din aluminiu și indiu, fiind protejat de două fâșii de silicon. Cercetătorii au cerut computerului să identifice modele într-o serie de numere aparent întâmplătoare. A rezolvat problema în 3 minute și 20 de secunde. Potrivit estimărilor, cel mai puternic super-computer din zilele noastre, Summit, de la IBM, ar rezolva aceeași problemă în 10.000 de ani.

În același timp, cercetătorii de la IBM afirmă că problema poate fi rezolvată de un super-computer cu spațiu adițional în 48-60 de ore. De asemenea, aceștia au spus că savanții concurenței de la Google ar induce publicul în eroare sugerând că noile computere quantice le-ar înlocui pe cele actuale. “Calculatoarele cuantice nu le vor «domina» niciodată pe cele clasice, ci vor lucra în legătură cu acestea, din moment ce fiecare prezintă avantajele sale”, a notat Dario Gil, șeful cercetării de la IBM.

Într-un document elaborat de specialiști Google, obținut de Financial Times în luna septembrie, cercetătorii afirmau că prin aceasta a fost atinsă “supremația cuantică” – adică posibilitatea computerelor cuantice de a efectua operații matematice imposibile până acum.

“Acest avans semnificativ comparativ cu toți algoritmii clasici cunoscuți oferă o atingere experimentală a supremației cuantice în privința unei operații computerizate și anunță începutul mult anticipatei paradigme de programare. Din ceea ce știm, acest experiment marchează primul calcul care poate fi efectuat doar pe un procesor cuantic”, au scris autorii.

Sistemul poate efectua doar un singur calcul, de tip tehnic, explică specialiștii, astfel că mai sunt necesari ani până la utilizarea computerelor pentru rezolvarea unor probleme la nivel practic.

Dar specialiștii Google consideră că este “un moment crucial spre programarea complet cuantică”. De asemenea, ei anticipează că puterea computerelor cuantice se va extinde în mod “dublu exponențial” comparativ cu Legea lui Moore, aplicabilă sistemelor cu circuite integrate în prima eră a computerelor.

Chiar dacă există deja prototipuri ale așa-numitelor computere cuantice, dezvoltate de companii precum IBM sau firme de tip start-up de genul Rigetti Computing, acestea pot efectua doar sarcini similare cu cele realizate de computerele clasice, dar mai rapid. Computerele cuantice vor avea funcții care depășesc fizica clasică, oferind avansuri exponențiale. Un raport elaborat în anul 2018 de Boston Consulting Group arată că acestea ar putea “schimba mizele în domenii precum criptografia sau chimia (în științele practice, agricultură și industria farmaceutică), în plus, în inteligența artificială, în deprinderea de cunoștințe de către sistemele automatizate, în logistică, producția industrială, finanțe și energie”.

O echipă a Google condusă de John Martinis, un fizician de la Universitatea California / Santa Barbara, preconiza că va putea atinge supremația cuantică la sfârșitul anului 2017. Dar sistemul construit, format din 72 de biți cuantici, s-a dovedit prea greu de controlat. Sistemul a fost modificat, fiind creat unul cu 53 de biți cuantici, numit Sycamore.