A Google áttörést ért el a kvantumszámítógépek gyakorlati alkalmazásaiban

A Google azt állítja, hogy kifejlesztett egy számítógépes algoritmust, amely bemutatja, hogyan lehet a kvantum-számítástechnikát gyakorlati alkalmazásokkal alkalmazni, és hogyan lehet egyedi adatokat generálni a mesterséges intelligenciával való felhasználásra.

A Google közölte, hogy a cég kvantumchipjein futó új algoritmus, a Quantum Echoes 13 000-szer gyorsabb, mint a szuperszámítógépeken futó legösszetettebb klasszikus számítási algoritmus.

A Quantum Echoes algoritmus a kvantumszámítógépeket a gyakorlatba is átültetheti.

A kvantumszámítógépek kulcsszerepet játszanak majd a kvantummechanikai jelenségek, például az atomok és részecskék közötti kölcsönhatások, valamint a molekulák szerkezetének (vagy alakjának) szimulációjában.

Az egyik eszköz, amit a tudósok a kémiai szerkezetek megértésére használnak, a mágneses magrezonancia (NMR), amely ugyanazon tudományos elv alapján történik, mint a mágneses rezonancia képalkotás (MRI).

Az NMR egy molekuláris mikroszkóphoz hasonlóan működik, elég erős ahhoz, hogy megfigyelhessük az atomok relatív helyzetét, ezáltal segítve megérteni egy molekula szerkezetét.

A molekulák alakjának és dinamikájának szimulációja alapvető fontosságú a kémiában, a biológiában és az anyagtudományban; az ebben a tekintetben jobb eredményeket elérő fejlesztések számos területen előmozdítják majd a fejlődést, a biotechnológiától a napenergián át a fúzióig.

Tavaly a Google bejelentette a Willow kvantumchipet, amely a cég szerint megoldhat egy kulcsfontosságú problémát a „qubitekkel”, a kvantumszámítógépek építőelemeivel.

A vezetők szerint az algoritmus fejlesztése ugyanolyan jelentős, mint maga a chip. Az algoritmus más kvantumszámítógépekkel vagy kísérletekkel is ellenőrizhető. Az ellenőrizhető adatok azt jelentik, hogy gyakorlati alkalmazásokhoz vezethetnek.

A Google Willow chip már jelentős előrelépést tett a kvantum-számítástechnika területén.

Egy, a Berkeley Egyetemmel együttműködve végzett, elvi bizonyítási kísérletben a Google a Willow chipen futtatta a Quantum Echoes algoritmust két molekula, az egyik 15 atomos, a másik 28 atomos vizsgálatához a módszer tesztelése érdekében.

A Google kvantumszámítógépének eredményei megegyeztek a hagyományos NMR-rel kapott eredményekkel, és olyan információkat tártak fel, amelyeket a hagyományos NMR nem tud szolgáltatni, ami fontos megerősítést jelentett a megközelítésünk számára.

Ahogyan a teleszkópok és mikroszkópok új, korábban soha nem látott világokat nyitottak meg, ez a kísérlet egy lépés egy olyan „kvantummikroszkóp” felé, amely képes korábban megfigyelhetetlen természeti jelenségek mérésére.

A kvantummezős NMR hatékony eszközzé válhat a gyógyszerfejlesztésben, segítve meghatározni, hogyan kötődnek a potenciális gyógyszerek a célpontjaikhoz, vagy az anyagtudományban az új anyagok, például polimerek, akkumulátor-alkatrészek vagy akár a kvantumbiteket (qubiteket) alkotó anyagok molekulaszerkezetének meghatározásában.