Учёные организовали первый в истории поединок двух квантовых компьютеров

12 980 просмотров
Об авторе

Впервые в истории два квантовых компьютера сошлись лицом к лицу на ринге за звание чемпиона. Учёные подготовили серию экспериментов, которые должны были выявить победителя среди квантовых компьютеров, созданных стараниями инженеров Университета Мэриленда, а также компании IBM. Одинаковые алгоритмы запускались на обоих компьютерах, после чего по результатам специалисты выбирали лидера каждого этапа соревнований. А результаты эти, нужно заметить, оказались весьма неоднозначными.

Квантовый компьютер производства IBM оказался значительно быстрее своего собрата, сделанного в Университете Мэриленда. Насколько быстрее? Да почти в 1000 раз, что впечатляет, не правда ли? Но есть один нюанс. Несмотря на свою быстроту, этот компьютер продемонстрировал куда менее впечатляющий процент точности вычислений. Квантовый компьютер из Мэриленда выдавал верный ответ в 77,1% случаев, тогда как компьютер IBM был точен лишь в 35,1% своих вычислений. Вот и пойди пойми теперь – кто же вышел победителем в этой исторической схватке.

Два компьютера были созданы на основе двух разных технологий. Учёные из Университета Мэриленда использовали ионы иттербия, управляемые лазером и электромагнитной ловушкой, а специалисты из IBM разработали свой компьютер на основе пяти небольших петель из сверхпроводящего металла, которыми можно управлять с помощью сверхвысокочастотного излучения. Нельзя сказать, что это мощные компьютеры, так как на сегодняшний день они больше напоминают лишь «эмбрионы» того, что ждёт человечество в будущем. Но тот факт, что учёные умы не сидят на месте и продолжают активно исследовать эту тему, не может не радовать.

Учёные организовали первый в истории поединок двух квантовых компьютеров

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

59 комментариев

  1. serikastana

    Было бы гораздо интереснее если бы они устроили поединок квантового и обычного компьютера (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Aldo

      Нет смысла. Это как проверять что быстрее: спорткар или, предположим, новоизобретенный аппарат, способный летать благодаря изменению гравитации, но который только научили подниматься в воздух и пока что даже не знают как заставить его лететь в нужном направлении)) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • kpakeh

        Я бы даже сказал так, "который только научили слегка подпрыгивать и то в 35% случаях".

    • nim_cch

      Зачем нам эти поединки одептов квантовой религии? )

  2. prostreet

    +
    (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  3. prostreet

    Только вот цифры "точности вычислений" какие-то стремные, зачем делать компьютер , который "2+2[не всегда выдаст]=4" или я не до конца понимаю принцып и смысл работы такого типа компьютеров. Может кто объяснит на пальцах. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Rifter

      Мне кажется. что они потом проверяют расчёты на ошибки. Поэтому и нету однозначного победителя: хоть компьютер IBM и делает больше ошибок, считает он в 1000 раз быстрее, пересчитай он 10 раз, всё равно будет быстрее (и в итоге точнее) Мэрилендовского.
      (Всего лишь мнение, я точно не знаю как у них там устроено.)

      • Betelgause

        Да хоть 100 раз пересчитывай, если с первого раза ответ неверный - все остальное гадание на кофейной гуще. Ну и зачем нам такой компьютер? Нейросети на его базе поднимать а потом в школу, ага, в 1-й класс.

        • deaddreams

          ты не понимаешь сути квантовых компьютеров и задач для которых он создается. Квантовые не будут решать банальные задачи типа сложить 2 и 2. А вот задачу коммивояжера - пожалуйста. Если прогнать алгоритм несколько тысяч раз можно получить точность верного решения близкого к 100%. Ну, или, если у тебя есть пара-тройка лишних миллиардов лет, можешь попробовать решить эту задачу на машине фон Неймана.

    • Ystyr

      Вероятность ошибки в квантовых вычислениях строго определена, повторив вычисление необходимое количество раз, можно быть [почти] уверенным в правильности результата.

      • prostreet

        Жаль , что (почти), хотелось бы понять, и реально, посмотреть, сравнение со стандартным (кристальным) компьютером,
        (отправлено из приложения Hi-News.ru)

        • deaddreams

          "стандартный" компьютер - это аппроксимация, он работает на своей, искусственной логике нулей и единиц , которой в объективной реальности нет соответствия. Квантовый же отражает свойство самой материи нашей вселенной и ее законов, поэтому неточность есть и будет, это фундаментальное свойство мира в котором мы живем.

    • Aldo

      После слова "принцып" ничего не хочется объяснять)) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • kpakeh

      В идеале квантовые компьютеры могут решать бесконечно сложные задачи бесконечно быстро, но с определенной неточностью. Соответственно прогнав задачу n раз можно получить ответ близкий к истинному. Или несколько ответов. А потом использовать их для решения поставленной задачи. Например расшифровка данных. Для расшифровки данных зашифрованных с 1024х битным ключом потребуются все ресурсы обычных компьютеров земли на протяжении сотен лет. А кватовый компьютер даст возможные варианты ключа, которые остается только проверить. Данные или расшифруются, или нет.

  4. Transchelovek

    Уже создали системы для проверки вычислений на ошибки и даже на их предотвращение, но видимо пока не внедрили, либо патенты на эти квантовые компьютеры не распространяются) Так что выигрывает всё равно тот, который вычисления производит быстрее, несмотря на значительную неточность.

    • prostreet

      Это , как в школе, помню,98-99й года девочка была, которая читала количество слов за минуту, в пять раз больше, точно не помню, но на пример стандартом допустим, было 100 слов в минуту, она , типа 500 могла прочитать, но ппц , практически нифига не было понятно, что она говорит, но зато 5+++ она получала,))))) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

    • Aldo

      Не соглашусь, ибо никакой не выигрывает, даже 70% точности – провал, пока что. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

      • Transchelovek

        при исправлении ошибок точность близится до 100%, В чём Вы не согласны?

        • Aldo

          Я по-моему уже написал с чем не согласен)) по поводу точности, так она должна быть 100% (отправлено из приложения Hi-News.ru)

          • Transchelovek

            Пока утопия, её даже на обычных пк не бывает)

            • Aldo

              Кто вам такое сказал? Ошибки в обычных ПК это не норма (отправлено из приложения Hi-News.ru)

              • Transchelovek

                Если брать в расчёт программмную составляющую, то большие программы никогда и не были полностью без ошибок. Так по-крайней мере говорит автор Совершенного кода) Просто во множестве программ предусмотрены определенные действия в случае ошибок, типа continue - пропуска определенного места кода(например ошибки) для последующего его выполнения. Либо повторное вычисление, либо...либо...) В серьезных программ не бывает без ошибок, заранее вложены способы их решения)

                • Aldo

                  При чём тут программы? Мы говорим о вычислительной точности процессора вроде как. Если процессор ошибается в вычислениях даже на сотую долю процента то он никому не нужен. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                  • Transchelovek

                    Процессоры не работают без ПО, без него они просто кусочек кремния или другого минерала) К тому же аппаратная часть сама по себе программа в какой-то степени, только физическая.

                    • Aldo

                      Вы либо не понимаете ситуацию либо спорите ради спора. ПО может содержать сколько угодно ошибок – это проблемы программистов. Но когда ПО пишется, то нужно быть уверенным, что машина точно будет отвечать твоим командам. Если мы просим включить этот пиксель, то он будет включен. Если мы хотим сделать эту часть экрана красной, то она такой и будет, а не сине-зеленой, или если мы жмем на пробел, то команда должна дойти правильно до программной части и в редакторе должен появиться пробел, а не вырубиться комп. Грубо говоря когда мы просим проц пустить циферки определенным образом, то он должен это делать, в противном случае наш монитор мерцал бы яркими красками, вместо отображения ПО, мы бы даже не имели бы ПО вообще если бы проц обрабатывал с ошибками. А ошибки в программном коде – это вообще другая история. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                      • Transchelovek

                        Лично я сейчас занят изучением программирования более подробно, чем в инсте давали, так что то, что говорю для меня очевидные факты) С вашей точкой зрения я просто не согласен, я вижу Вы немного знакомы с программированием, но поверхностно, ещё меньше чем я)

                        • Aldo

                          Да при чём тут программирование елы-палы? Ответьте, зачем вам калькулятор, который будет иногда ошибаться, при чём непредсказуемо? (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                          • Transchelovek

                            В простых вещах ошибок практически не бывает. В сложных - это обычное явление. Программирование причём, ещё как. Повторюсь, железо и код это неразрывные элементы, дать вам квантовый компьютер безПО - вы с ним ничгео не сделаете, разве что питание включить сможете, так же и с обычным ПК. Квантовый компьютер - это тоже аппаратная+программная часть, в статье говорится о целом. В аппаратной части ошибки практически невозможны(именно о процессоре вы и говорили, но основной их источник - код. То что вы не видите ошибок на своём пк, это не говорит что их нет. Посмотрите логи ошибок на своем же аппарате. Если не понимаете о чём я, поищите статью об ошибках квантовых компьютеров. Помимо свойственным обычным ПК, там имеется ещё один способ "получения" ошибок.
                            1. В сложных программах ошибки это нормальное явление.
                            2. Специально для этого существует сопровождение программы во время использования, её обслуживание.
                            3. В квантовых компьютерах ошибки имеют в дополнение и иную природу происхождения. В вышеупомянутой статье, если найдёте, говорится, что для использования годится и система с невысокой точностью, в отличие от обычных ПК.

                            • Aldo

                              Ещё раз повторяю, я не говорю что нет ошибок в программной части, пожалуйста хватит уже втирать одно и то же, мм? )) Как тогда по-вашему они тестируют вычислительную мощность, если нет ПО для квантовых процов? Берут простые арифметические операции и запускают. Они должны выполняться идеально. Чем и занимается нормальный процессор – он не ошибается. А всё остальное "процессор и ПО одно целое" это лирика.) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                              • prostreet

                                И я о том же, по-моему, скорость и точность вычислений машины, измеряется точностью и количеством выданных цыфр после запятой, типа (2,48387858930673838+3,393984478302018747=6,929282747438839191018276467448939301736644748392010) *пример, и калькулятор тому пример, только калькулятор ограничен количеством цифр.
                                Если неправ, поправте, или дополните.. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                                • Transchelovek

                                  Увы вы и правы и не правы) Точность - это то что вы описали, она тут совершенно ни при чём. А ошибки - что-то типа грамматических в письме(отдаленная аналогия). В квантовом ПК происходит что-то типа падения системы при накоплении избыточного количества данных) Сравнить Вам даже не с чем - но если отдаленно - на обычном сервере это выглядело бы DDOS атакой.

                              • Transchelovek

                                Используют аналогию квантовой запутанности, а "не простые арифметические операции". Идеально они не выполняются, я вижу, вам было безразлично было упоминание статьи об ошибках квантового ПК - именно там подробности моего ответа) Опять вы про процессор...Ладно ваше мнение правильно для вас, моё - для меня. На том и порешим. И ПК или квантовый это единая целая система. Процессор и ПО тоже система, никакой лирики, только хардкор, читайте Таненбаума)

                                • Aldo

                                  В смысле "аналогию кварталом запутанности"? Устройство у них другое, да, но выполнять проц должен те же самые вычисления, это же очевидно. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                                  • Aldo

                                    Квантовой" (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                                    • Transchelovek

                                      Ох ох и ох)))И снова про проц, в 3 или 4 раз?) Вычисления как токовые производятся на ВСЁМ компьютере, а не только на процессоре. Процессор квантовый имеет не просто другое, в нём организация вычисления ведётся по другому принципу. Должен, да не обязан. Ошибки, как я понимаю, происходят из-за избыточного накопления данных и нехватки памяти, встроенной в процессор. Не потому, что он не правильно работает. А потому что система не достаточно мощная для данных вычисления и несовершенна, несовершенно ПО. Поэтому и проводилось сравнение двух компьютеров. Аналогия квантовой запутанности - потому что в мире математики зачастую существует не только 1,2,3,4 или сколько то состояний той или иной системы, сколько можно придумать вообще. Квантовый же компьютер ограничен своим устройством и рассматривает только заданное количество вариантов. "идеальные" квантовые вычисления ничем не ограничены. Поэтому и аналогия.

                            • Betelgause

                              Позвольте с вами не согласиться, железо и код - это две большие разницы. В современном программирование четко определено, что любая команда кода будет понята и обработана процессором однозначно. Как вы собираетесь отлаживать программу, если процессор не может со 100% гарантией обрабатывать ваш код? Вы просто не сможете добиться гарантированно повторяющегося результата, как не старайтесь. А насчет вероятностей, так это к гадалкам, они покруче квантового компа навычисляют. )))

                              • Transchelovek

                                Сделайте одолжение, прочитайте все мои комментарии) я не хочу повторяться. Объяснять то же самое но с другой стороны не вижу смысла. Если Вы ближе к программированию, чем я, то могу согласиться)

                                • Rifter

                                  TRANSCHELOVEK, вы разве не знаете, что диванные иксперты - это Гении современной науки. Разбираются во всех без исключения сферах деятельности человека, а не только в каком-то там программировании.

                                  • IIIIII

                                    TRANSCHELOVEK, вот это ты вбрасываешь) Вообще безнадёга) Хоть повеселил спасибо!
                                    Я непосредственно связан с компьютерной логикой и её шедевр заключается в том, что аппаратная составляющая всегда идеальна, логика безупречна и этим самым безумно увлекательна!
                                    Прекращай нести чушь и запутывать народ своей "квантовой" логикой.

                                    • Transchelovek

                                      Уж не знаю, с чем ты связан, но статью я от ученых читал по квантовым вычислениям. Не знаю о чём твоё веселье, но если бы аппаратная часть была идеальна, то дальше архитектуры 80-х в процессорах не ушли бы) Логические вычисления тоже со временем претерпевают изменения, самые первые были сугубо двоичными, позже появились специализированные системы - троичные и большей кратности(слова преподавателей). В идеальности и безупречности нет развития) Ни то, ни другое практически недостижимо, если только твоя логика не связана с крестиками-ноликами или перекладыванием подушек на диване, товарищ воин)) Все эти идеальности на бумагах только.

                                    • Transchelovek

                                      https://geektimes.ru/company/ua-hosting/blog/247424/ по-современнее
                                      http://studentpmr.ru/?p=20777 по-старше тема
                                      Дарю. Win+R и вводишь eventvwr.msc смотришь ошибки в своей идеальной системе

                                      • Rifter

                                        "Ошибки, как я понимаю, происходят из-за избыточного накопления данных и нехватки памяти, встроенной в процессор. Не потому, что он не правильно работает. А потому что система не достаточно мощная для данных вычисления и несовершенна, несовершенно ПО."

                                        Ошибки возникают по другим причинам.

                                        • Transchelovek

                                          мб, мне если честно пофиг уже)

                                          • Rifter

                                            Согласно той статье на которую ты предоставил ссылку.

                                            • Transchelovek

                                              В той и нет про те конкретно ошибки) Ответ был на совершенно другой комментарий. Другое искать надо, мне лень каждому на каждый вопрос отвечать)

                                              • IIIIII

                                                Если лень отвечать за свой вброс, думай до того как писать х.рь. Не нужно мне тыкать ошибками винды, что есть программная составляющая, SOFTware от слова мягкий, подвержен изменениям, нелепо игнорируя апаратные средства, HARDware, склонение к твердотелому, неизменным. Это тебе пища для твоего серого мозга. Если ты и дальше будешь спорить о базовых принципах взаимодействия компьютерного оборудования, запасайся терпением, ибо одними жёлтыми статьями, написанными Васей, тебе не отделаться. И кстати, ни в одной из твоих источников отупения я не нашёл, что современные исчисления проводимые на кристаллах могут быть ошибочни, если это не произошло в связи с человеческим фактором. Ладно, давай зайдем с другой стороны. Как квантовый пк способен избежать этого человеческого фактора? Тогда и он будет ещё менее надёжным, если к ошибкам человека прибавить ошибки логических операций. Ванга пк, а вдруг повезёт и я смогу запустить свой браузер веры! LUL
                                                Вот так, челик хотел опустить современную архитектуру ЭВМ, а опустил себя. С дивана бесполезности видны все "изъяны" чьей либо работы. Типичное бы*ло. (отправлено из приложения Hi-News.ru)

                                                • Transchelovek

                                                  Можешь в в прыщавую попку себе засунуть свои угрозы, тролль. Диалог закончен

                                                  • Loktar-Ar

                                                    Цитата: "Ошибки в квантовых компьютерах можно разделить на два главных уровня. Ошибки первого уровня присущи всем компьютерам, в том числе и классическим. К таким ошибкам относится непроизвольная смена кубитов из-за внешнего шума (например: космических лучей или радиации). С этой проблемой недавно удалось справиться специалистам из компании Google. Для решения этой проблемы команда ученых во главе с Джулианом Келли создала особую квантовую схему из девяти кубитов, которые ищут ошибки в системе. Остальные кубиты отвечают за сохранность информации, таким образом, сохраняя ее дольше, нежели с использованием единичного кубита. Однако основная проблема никуда не делась, остается второй уровень ошибок.

                                                    Кубиты изначально по своей природе нестабильны, они мгновенно забывают информацию, которую вы хотите сохранить на квантовый компьютер. Под воздействием на кубит окружающей среды нарушается связь внутри квантовой системы (процесс декогеренции). Чтобы избавиться от этого, квантовый процессор нужно максимально изолировать от воздействия внешних факторов. Как это сделать? — пока остается загадкой. По словам экспертов, 99% мощности такого компьютера уйдет на исправления ошибок, и лишь 1% хватит для решения любых задач. Конечно, от ошибок не удастся избавиться полностью, но если минимизировать их до определенного уровня, квантовый компьютер сможет работать."

                                                    По сути проблема именно в кубитах, аналогом которых является обычный процессор. Ни кто вам не предлагает пользоваться квантовыми компьютерами, хотя они уже есть, но по выше процитированной причине работают они не быстрее обычных пк. На данный момент разработка квантовых компьютерах и идет по пути нахождения способов либо стабилизировать кванты, либо создать систему исправления ошибок, либо систему прогнозирующую ошибки.

                                                    В соревновании о котором говорится в этой статье учавствовали прототипы. Само собой их будут разрабатывать дальше, пока не будет решена проблема ошибок с не очень существенной потерей вычислительной мощности.

                                                • Rifter

                                                  Вот здесь написано про ошибки в классических комрьютерах
                                                  https://hi-news.ru/hardware/zolotoj-vek-kvantovyx-kompyuterov-blizok-ostalos-reshit-eti-kroshechnye-problemy.html
                                                  "В информации, хранимой в классическом компьютере, может произойти ошибка только одного типа, бит-флип, когда 0 ошибочно переворачивается в 1 или наоборот."

                                                  • deaddreams

                                                    в классическом проце тоже могут происходить ошибки, однако есть корректирующие алгоритмы исправляющие большинство из них. Если же они не справляются то такой проц просто перестает корректно работать и выбрасывает bsod-ы. Самый типичный пример когда это происходит - при перегреве.

                                                • Xom9lk

                                                  Конечно TRANSCHELOVEK нормально обосновал свою позицию а вы сразу оскорблять и кто тут после этого быдло???

      • kpakeh

        Приводил пример расшифровки данных. Квантовый компьютер с 35% точными ответами выдаст на цикл 350 правильных кодов, которые остается только вбить. А более медленный выдаст 1, и то непонятно рабочий будет код или нет.

  5. realsomebody

    Ох уж эта квантовая магия. Разрыв в знаниях пользователя и инженера данной технологии достигает рекордных значений.

  6. prostreet

    Хорошо, вопрос в другое русло немного, 70+% погрешности, это многовато, Даже у второго 30+% тоже мне кажется многовато.
    Ноооо, с другой стороны, если это был просто эксперимент, тогда , все эти косяки можно списать. Фиг с ними с этими квантовыми компьютерами, дай бог, эти эксперимент доведут эти машины до совершенства. А на данный момент, в них даже "в Super Mario, самый первый не поиграешь" это я утрирую))))
    По сути , самые первые ПК 80х тоже думаю ошибок выдавали немало, но методом проб и ошибок, и экспериментов, все дошло практически до идеальной стабильности, а сейчас наступает эра квантовых компьютеров, и нейросетей, и скоро, надеюсь , тоже все будет чётко!))) (отправлено из приложения Hi-News.ru)

  7. casio

    Квантовый компьютер мгновенно выдает все варианты ответов, но узнать какой из них правильный можно только пересчитав все на обычном ПК. Из этого вывод - квантовый компьютер настолько быстр, насколько быстр ПК к нему привязанный. И никогда он не может быть быстрее. Так зачем вообще эта прослойка ?

    • deaddreams

      не верно. Вычисление на квантовом компе сродни подбрасыванию деформированной монетки. Подбросил раз - выпала решка. Подбросил два - выпала решка и орел. Какой из результатов верный? Не знаем, мало попыток. Подбросили 1000 раз, выпало 934 орла и 56 решек - значит ответ А более вероятен чем ответ Б. Мало точности? сделайте Н-подбрасываний и сколько угодно приблизьтесь к 100% точности ( но никогда не идеально 100%)

      • Rifter

        Глупости. Вычисления на квантовом компьютере также точны как и на обычном. Ошибки возникают по технологическим причинам, из-за воздействия окружающей среды на квантовые процессы внутри компьютера. Просто до сих пор не могут надёжно изолировать систему от посторонних шумов.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.