Google добилась прорывного прогресса в практическом применении квантовых компьютеров

Компания Google утверждает, что разработала компьютерный алгоритм, который показывает, как квантовые вычисления могут иметь практическое применение и генерировать уникальные данные для использования в искусственном интеллекте.

Google заявила, что новый алгоритм под названием Quantum Echoes, работающий на квантовых чипах компании, в 13 000 раз быстрее самого сложного классического вычислительного алгоритма на суперкомпьютере.

Алгоритм «Квантовое эхо» может вывести квантовые компьютеры на практическое применение.

Квантовые компьютеры будут играть ключевую роль в моделировании квантово-механических явлений, таких как взаимодействие между атомами и частицами, а также структура (или форма) молекул.

Одним из инструментов, используемых учеными для понимания химических структур, является ядерный магнитный резонанс (ЯМР), который представляет собой тот же научный принцип, лежащий в основе магнитно-резонансной томографии (МРТ).

ЯМР действует как молекулярный микроскоп, достаточно мощный, чтобы позволить нам наблюдать относительное расположение атомов, тем самым помогая понять структуру молекулы.

Моделирование формы и динамики молекул имеет основополагающее значение в химии, биологии и материаловедении; достижения, которые помогут нам делать это лучше, будут стимулировать разработки во многих областях: от биотехнологии до солнечной энергетики и термоядерного синтеза.

В прошлом году Google анонсировала квантовый чип Willow, который, по словам компании, может решить ключевую проблему с «кубитами» — строительными блоками квантовых компьютеров.

Руководители заявили, что разработка алгоритма столь же важна, как и сам чип. Алгоритм также может быть проверен с помощью других квантовых компьютеров или экспериментально. Наличие проверяемых данных означает, что он может найти практическое применение.

Чип Google Willow уже добился значительных успехов в области квантовых вычислений.

В ходе эксперимента по проверке принципа действия, проведенного совместно с Университетом Беркли, компания Google запустила алгоритм Quantum Echoes на чипе Willow, чтобы изучить две молекулы: одну из 15 атомов и другую из 28 атомов, чтобы протестировать метод.

Результаты, полученные на квантовом компьютере Google, совпали с результатами обычного ЯМР и выявили информацию, которую обычный ЯМР предоставить не может, что является важным подтверждением правильности нашего подхода.

Подобно тому, как телескопы и микроскопы открыли новые, невиданные ранее миры , этот эксперимент является шагом на пути к «квантовому микроскопу», способному измерять ранее ненаблюдаемые явления природы.

Квантовый ЯМР может стать мощным инструментом в разработке лекарств, помогая определить, как потенциальные лекарства связываются со своими мишенями, или в материаловедении для определения молекулярной структуры новых материалов, таких как полимеры, компоненты аккумуляторов или даже материалы, из которых состоят квантовые биты (кубиты).