Квантовые вычисления станут вскоре реальностью

20.12.2015 | 11:18 Аналитика

Квантовые вычисления кажутся областью футуристики, но через 5-10 лет вполне могут стать реальностью.

Квантовые вычисления кажутся областью футуристики, но через 5-10 лет вполне могут стать реальностью.
«Сейчас это все еще звучит как научная фантастика, – сказал Чарльз Кинг, аналитик Pund-IT. – Системы-прежнему находятся в зачаточном состоянии. Хотя они выполняют некоторые специфические виды расчетов быстрее, чем традиционные компьютеры, но существует целый ряд существенных ограничений. Когда полноценные квантовые системы получат распространение в Интернете, они заставят профессионалов в ИТ-индустрии, бизнесе и общественных организациях пересмотреть подходы к решениям определенных видов проблем и отказаться от некоторых традиционных решений». В ИТ-отрасли и сообществе физиков идут жаркие споры по поводу создания реально работающего квантового компьютера канадской компании D-Wave Systems. Кроме этого, появились новые доказательства, что квантовая система может дать впечатляющие результаты.
NASA и Google тестируют квантовую систему D-Wave на протяжении более года и на прошлой неделе опубликовали заявление, что квантовый компьютер 2X компании D-Wave нашел решение одной проблемы в 100 миллионов раз быстрее, чем обычный компьютер с одноядерным процессором. Хартмут Невен, директор по инжинирингу Google, заявил, что квантовый компьютер компании D-Wave может справиться с некоторыми проблемами за секунду, а обычному одноядерному компьютеру для этого понадобится 10 000 лет.
Как ожидается, квантовые компьютеры должны использоваться для сложнейших вычислений и обработки конкретных типов задач, таких как оптимизация, для которой необходимы массивные расчеты. Ученые надеются, что в один прекрасный день квантовые компьютеры будут использоваться для медицинских исследований, в частности, для борьбы с раком, болезнью Альцгеймера и др. Это оборудование может обеспечить поддержку компьютерных сетей или поиск удаленных (возможно, обитаемых) планет.
Этот первый успех, по мнению экспертов Google и НАСА, приближает индустрию к созданию квантовых компьютеров. В сентябре, NASA и Google подписали соглашение с D-Wave Systems для тестирования новых квантовых компьютеров компании, которые будут созданы в течение ближайших семи лет. Google и NASA используют это оборудование для разработки искусственного интеллекта и машинного обучения. D-Wave Systems – не единственная компания, которая занимается квантовыми компьютерами.
В апреле IBM заявила о двух ключевых шагах, который приблизят корпоративных разработчиков к созданию рабочей квантовой системы. На прошлой неделе IBM объявила, что Управление перспективных исследовательских проектов Национальной разведки США  (IARPA), департамент главного управления директора национальной разведки, выделяет компании грант для  многолетних исследований и дальнейшей разработки квантовой системы. Ни IBM, ни у IARPA не сообщили о размере гранта, ссылаясь на продолжающиеся переговоры. Эти новости о проектах D-Wave Systems и IBM – свидетельство того, как продвигается развитие сложнейшей области.
Квантовые вычисления не только трудно создать, но не менее сложно объяснить их принцип. Даже физики высокого ранга признаются в том, что не понимают эту технологию. Если традиционный компьютер строит работу на сочетании нулей и единиц, известных как бит, и вычисления производятся по линейным законам, то квантовый компьютер оперирует кубитами или квантовыми битами. Кубит может быть как единицей, так и нулем. Используя кубиты, квантовый компьютер работает не в привычном порядке, а вычисляет различные возможности одновременно. «Это дни зарождения квантовой технологии, – объясняет Стив Конвей, аналитик IDC. – Сообщество вовлеченных в разработку специалистов очень противоречивое и зачастую агрессивное. Вопрос стоит так – является ли созданное оборудование действительно квантовым компьютером? D-Wave стал лидером этой группы после того, как объявил о создании такой технологии. Но некоторые оппоненты заявляют, что это еще не настоящий квантовый компьютер. Google и NASA считают, что созданное оборудование стоит протестировать. В IBM сообщили, что полученный грант заметно продвинет работу, которую они уже начали. Это потрясающе, что поддержку получила компания уровня IBM, которая обладает потенциалом для подобных исследований. На рынке существует не так много фирм, способных глубоко погрузиться в исследование такой сложной темы». Ковей считает, что пройдут многие годы, прежде чем квантовые вычисления получат распространение на рынке и корпорации начнут рассматривать квантовое оборудование как часть своего технического арсенала. «Мы далеки от мнения, что вскоре квантовые компьютеры вытеснят классическую технику, – сказал Конвей. – Это займет какое-то время, поскольку все это пока существует лишь как эксперимент». Представитель Pund-IT Чарльз Кинг смотрит на ситуацию более оптимистично и называет срок внедрения – 5-10 лет. Усилия IBM, с его точки зрения, приведут к ускорению темпов. «Компания уже продемонстрировала возможности квантовых вычислений, включая обнаружение и исправление ошибок, – сказал Кинг. – Тот факт, что IARPA выбрало IBM для выделения гранта, –  доказательство безусловного доверия. Это отличная новость для IBM. И отличная новость для отрасли в целом. Мне кажется, что сейчас в квантовые проекты вкладываются наибольшие ресурсы, чем когда-либо, и появился реальный шанс для стабильного формирования технологии. Возможно, через несколько лет мы будем говорить о системах, которые сейчас считаются научной фантастикой».