Мечты Google об облачных квантовых вычислениях: реальная сделка или журавль в небе?

Возможны ли облачные квантовые вычисления? Google хочет, чтобы это произошло, хотя есть и те, кто сомневается, что это произойдет в ближайшее время.

Потенциальные преимущества квантовых вычислений

Квантовые вычисления могут стать большим шагом вперед по сравнению с компьютерами, которые мы обычно используем сегодня. Они состоят из квантовых битов или кубитов, которые обрабатывают информацию не только как единицы или нули, но и как любое промежуточное состояние.

Он использует этот механизм для решения проблем и пытается работать быстрее, чем это было возможно ранее. К сожалению, технология еще не дала нам полностью функциональный и доступный квантовый компьютер.

Однако его будущий потенциал означает, что, по словам Джерри Чоу, члена отдела экспериментальных квантовых вычислений IBM, «при 50 кубитах универсальные квантовые вычисления достигнут этой точки перегиба и смогут решать проблемы, с которыми не могут справиться существующие компьютеры». Это будущее может быть ближе, чем мы думаем. IBM планирует построить и распространить эту 50-кубитную систему в течение следующих нескольких лет, в то время как Google прогнозирует завершение 49-кубитной системы к концу этого года.

Одним из реальных применений квантовых вычислений является фармацевтика. Прямо сейчас идет борьба, когда дело доходит до понимания того, как каждая структура связана друг с другом. Чтобы понять движение атомов и субатомов при создании новых лекарств, требуется сложное компьютерное моделирование. Решение этой проблемы может привести к более дешевым и лучшим лекарствам.

Скотт Краудер из IBM объяснил, что «вы даже не задаете эти вопросы на классическом компьютере, потому что знаете, что ошибетесь». Однако, как только квантовые вычисления достигнут своего пика, потенциально лекарства можно будет производить гораздо быстрее и по гораздо более низким ценам.

По словам научного сотрудника Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли Джаррода МакКлина, с помощью квантовых вычислений решается еще одна проблема, которую вы не ожидаете: производство удобрений.

Простое производство «удобрений массового производства составляет от одного до двух процентов мирового потребления энергии в год». Однако есть гораздо более энергоэффективный вариант.

Проблема, по словам МакКлина, заключается в том, что «на сегодняшний день для классических систем было слишком сложно помочь исследователям создать этот энергоэффективный вариант в лаборатории, но он возлагает большие надежды на возможности квантовых компьютеров в ближайшем будущем для достижения этой цели»..

И приложение не должно быть революционным, чтобы быть полезным. На самом деле, эти компьютеры могли бы помочь организовать маршруты доставки, особенно в особенно загруженное время, такое как Рождество, организуя тысячи беспилотных автомобилей (при условии, что они будут широко использоваться в будущем). Квантовые компьютеры также могут помочь в программном обеспечении для перевода или других небольших, но продуктивных целях.

Потенциал квантовых вычислений практически безграничен, от финансов до экономики и энергетики. Он начинает становиться доступным для определенных людей прямо сейчас и, как ожидается, скоро станет более популярным (хотя есть споры о том, когда именно). Но может ли Google перенести это в облако?

Что делает Google

Хотя Google уже много лет работает над квантовыми вычислениями, они только недавно начали думать, как превратить их в бизнес.

Фактически, Google уже начал предлагать «научным лабораториям и исследователям искусственного интеллекта ранний доступ к своим квантовым машинам через Интернет в последние месяцы». По словам Bloomberg, их мотивация для предоставления этого раннего доступа заключается в том, что исследование создаст больше инструментов для работы с этой технологией, помогая сделать их службу облачных квантовых вычислений максимально быстрой и мощной.

Google также рассматривает ProjectQ или «попытку с открытым исходным кодом, чтобы заставить разработчиков писать код для квантовых компьютеров». По словам исследователя квантовых вычислений из Стэнфордского университета, Google не пытается скрыть, что «они создают квантовое оборудование и в какой-то момент в будущем сделают его облачным сервисом».

Кроме того, по словам ученого Джонатана Дюбуа из Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса, Google «пообещала, что правительственные и академические исследователи получат бесплатный доступ».

Хотя до сих пор ведутся споры о том, когда квантовые компьютеры действительно можно будет использовать, усилия Google могут вывести их на вершину продолжающихся облачных войн. Если, как предсказывают многие компании, обработка задач может стать в миллионы раз быстрее.

Предложение облачных квантовых вычислений — чрезвычайно разумное бизнес-решение, учитывая, что эти компьютеры очень большие и их трудно содержать, поэтому очень немногие компании могут иметь их сами.

На данный момент Google арендует хранилище поминутно, поэтому, если их квантовые компьютеры могут сократить время вычислений на такой большой процент, у них будет огромное ценовое преимущество перед конкурентами. Цены на облачные вычисления Google в настоящее время в большинстве случаев выше, чем у Amazon и Microsoft.

К сожалению, мы, возможно, забегаем вперед. Сет Ллойд, профессор Массачусетского технологического института, утверждал, что полезные приложения не появятся, пока в системе не будет не менее 100 кубитов, хотя другие исследователи и организации, похоже, не согласны с этим.

Соревнование

Хотя Google объявил о своих усилиях по квантовым вычислениям еще в 2014 году, они заявили, что докажут свое «превосходство», обеспечив производительность, равную или лучшую, чем у суперкомпьютеров, к концу 2017 года.

Однако, конечно, Google не единственный, кто занимается квантовыми компьютерами. IBM уже предлагает доступ к своей специализированной платформе квантовых вычислений и планирует создать 50-кубитную квантовую систему в течение следующих пяти лет. В мае этого года они также добавили к своим услугам 17-кубитный прототип квантового процессора, хотя он все еще находится на экспериментальной стадии.

IBM также работает над универсальным квантовым компьютером для корпоративных пользователей, Microsoft тоже работает над этим.

Будущее облачных квантовых вычислений

Чад Ригетти, основатель компании Rigetti Computing, получившей от инвесторов более 69 миллионов долларов на программное обеспечение и оборудование для квантовых вычислений, считает, что квантовые вычисления станут такими же популярными, как ИИ, хотя и не уверен, когда именно.

«Эта отрасль находится в зачаточном состоянии, — сказал Ригетти. «Никто не построил работающий квантовый компьютер».

Будем надеяться, что будущее облачных квантовых вычислений наступит раньше, чем позже. Ученые считают, что его применение практически безгранично: от «улучшения работы солнечных батарей до создания лекарств и даже удобрений».

С многочисленными приложениями, более высокими скоростями и потенциально более низкими ценами облачные квантовые вычисления могут произвести революцию в технологии.