Google dosáhl průlomového pokroku v praktických aplikacích kvantových počítačů

Společnost Google tvrdí, že vyvinula počítačový algoritmus, který ukazuje, jak mohou mít kvantové výpočty praktické využití a jak mohou generovat unikátní data pro použití s umělou inteligencí.

Společnost Google uvedla, že nový algoritmus s názvem Quantum Echoes, běžící na kvantových čipech společnosti, je 13 000krát rychlejší než nejsložitější klasický výpočetní algoritmus na superpočítači.

Algoritmus Quantum Echoes by mohl přinést kvantové počítače do praktických aplikací.

Kvantové počítače budou hrát klíčovou roli v simulaci kvantově mechanických jevů, jako jsou interakce mezi atomy a částicemi, a také struktura (nebo tvar) molekul.

Jedním z nástrojů, které vědci používají k pochopení chemických struktur, je nukleární magnetická rezonance (NMR), což je stejný vědecký princip, na kterém je založeno zobrazování magnetickou rezonancí (MRI).

NMR funguje jako molekulární mikroskop, dostatečně výkonný, aby nám umožnil pozorovat relativní polohy atomů, a tím nám pomohl pochopit strukturu molekuly.

Simulace tvaru a dynamiky molekul je zásadní v chemii, biologii a materiálové vědě; pokroky, které nám v tom pomohou, podnítí vývoj v mnoha oblastech, od biotechnologií až po solární energii a fúzi.

Google loni oznámil kvantový čip Willow, který by podle společnosti mohl vyřešit klíčový problém s „qubity“, stavebními kameny kvantových počítačů.

Vedoucí pracovníci uvedli, že vývoj algoritmu je stejně důležitý jako samotný čip. Algoritmus lze ověřit i pomocí jiných kvantových počítačů nebo experimentálně. Ověřitelná data znamenají, že by mohl vést k praktickým aplikacím.

Čip Google Willow již dosáhl významného pokroku v oblasti kvantových výpočtů.

V experimentu zaměřeném na ověřování principů, který provedl Google ve spolupráci s Univerzitou v Berkeley, spustil algoritmus Quantum Echoes na čipu Willow, aby prozkoumal dvě molekuly, jednu s 15 atomy a druhou s 28 atomy, a otestoval tak metodu.

Výsledky na kvantovém počítači od Googlu se shodovaly s výsledky z konvenční NMR a odhalily informace, které konvenční NMR nemůže poskytnout, což poskytlo důležité potvrzení našeho přístupu.

Stejně jako dalekohledy a mikroskopy otevřely nové světy, které dosud nikdo neviděl, je tento experiment krokem k „kvantovému mikroskopu“ schopnému měřit dříve nepozorovatelné přírodní jevy.

Kvantově zesílená NMR by se mohla stát mocným nástrojem ve vývoji léčiv, který by pomohl určit, jak se potenciální léky vážou na své cíle, nebo v materiálové vědě k určení molekulární struktury nových materiálů, jako jsou polymery, součástky baterií nebo dokonce materiály, které tvoří kvantové bity (qubity).