K kvantovému výpočetnímu výpočtu společnosti Microsoft a Google zvyšují zmatek spotřebitele

Plovoucí nad světem výpočetní techniky – a investoři Kdo to miluje—Fies představa, že kvantová fyzika brzy všechno změní. Kvantové počítače Navrhne nám nové drogy, nové baterie a další. A pak se zlomí Standardní šifrovací protokolyÚnik údajů o naší kreditní kartě, než si můžeme koupit některý z těchto zázraků.

Nemůžete se houpat současně Mrtvá a živá kočka Aniž bychom zasáhli další tvrzení, že jsme tak blízko k využití kouzelného kvantového výpočetního bitu – qubit -, že fyzik Richard Feynman poprvé vyzval počítačové vědce, aby téměř dodali Před 45 lety.

Problém je v tom, že fyzika potřebná pro jeho „stroj jiného druhu„To využívá výhody.“ Tantalizace kvantové fyziky podivnost vyžaduje Opravdu tvrdá fyzika. Zda to však Microsoft nebo Amazon nebo kdokoli jiný, kdo se v tiskových zprávách vrhá, však zůstává mlhavé.

O podpoře vědecké žurnalistiky

Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.

Prozatím se zdá, že vaše šifrovaná data jsou bezpečná (ISH). „Vypadá to, že je to.“ vždy pět let pryč“, Jak řekl jeden pozorovatel finančního průmyslu Wall Street Journal V únoru, mluvení o technologii –nebo 20 letPodle Nvidia’s Jensen Huang.

Nebo to možná nikdy nepřijde. Dnešní investoři Quantum Computing v podstatě podporují konkurenční experimenty s fyzikou v derby, aby vytvořili Feynmanův stroj. I když dosáhli pokroku, neobjevil se žádný jasný vítěz. To je navzdory tvrzením přesune se do praktického použití a demonstrace malých kvantových počítačů překonat obyčejné ve zvláštních případech.

Základní problém však zůstává tímto výrobou robustní „qubits“ v srdci kvantového počítače – na rozdíl od jednodušší „bity“ zpracováno vaším notebookem – je těžko dostupné fyziky.

Dnešní počítače pouze manipulují s bity, které jsou fixovány v hodnotě 0 nebo 1. Provádějí výpočty v módě montážní linky. Místo toho mají qubits hodnoty současně superpozice v superpozici mezi 0 a 1, jako je Schrödingerova chudá kočka. Jejich hodnota je jakýkoli inkluzivní počet možností mezi 0 a 1 v qubit. Místo montážní linky bitů, řada propojených nebo „zapletených“, qubits efektivně řeší problémy v exponenciálně rychlých skotech tím, že přináší všechny možné hodnoty současně, když provádějí své výpočty.

Problém byl nalezení práva qubit Protože jsou velmi křehké, zatímco se na nich provádějí výpočty, což může vést k diskvalifikační míře chyb. To vedlo k letům přírůstkového pokroku. Poslední tah přichází v Microsoftu Únorové oznámení a „Topologický“ kvantový počítačnatočil se dovnitř tisková zprávaa doprovázeno Experimentální papír v Příroda. (Příroda a Vědecký Američan jsou součástí Springer Nature.) V podstatě výrobci oken vsadí, že mohou vytvořit efekt kvantové fyziky krvácejícího okraje uvnitř supravodivých hliníkových drátů. Tento efekt je indukce a Stále teoretická částice majoriny To se chová magneticky jako elektronový i antielektron (jako v antihmoře) v těchto drátech. Ten magnetický stav „kvaziparticle„Uvnitř drátu je qubit.

Teoreticky by to byl stabilnější qubit, protože interference by muselo obou konců drátu současně vyškrábat jakékoli informace, které kódovali. Microsoft v tiskové zprávě uvedl: „Procesor Majorana 1 nabízí jasnou cestu, která se hodí milionu qubitů na jediný čip, který se vejde do dlaně ruky,“ odkazuje na prahovou hodnotu qubitů pro užitečný kvantový počítač.

To zní skvěle, kromě PřírodaEditoři, Kritici brzy zaznamenalivčetně Poznámka pro recenze peer s studií Microsoft, která se odrazila na některá tvrzení o tiskové zprávě. Zejména si všimli, že papír se rozhodně neukázal “Režimy nula majorana„V počítači. Přeloženo, to znamená, že chtějí vidět více důkazů. (Microsoft tvrdil, že tyto kvazičástice vytvořil v roce 2018, jen aby musel zasuňte nárokbezpochyby přispívání k kontrole.)

Google podobně odhaleno „nejmodernější kvantový čip„Pro výpočetní techniku ​​loni v prosinci a používal„ Tranmon “Qubits, poprvé navrhováno v roce 2007. Tyto spoléhají na oscilační proudy cestující uvnitř supravodivých kondenzátorů v celé 150 mikrometrech. Tento vrbový čip drží 105 qubits. Pouze 999 895 jít. Meta Mark Zuckerberg brzy obsadit pochybnost Na technologii, snižující kvantové výpočetní zásoby.

A konečně, na ukončení února, oznámil Amazon Quantum Computing Chip „Ocelot“ s devíti qubits, spolu s jeho vlastní Příroda papír. Ten jeden manipuluje supravodivý rezonátor sloužit jako qubit, ve kterém „kočka“ odolná proti chybám (pojmenovaná na počest Schrödingerovo kotěNatch) jsou ovládány fotony nebo světlé částice. Schopnosti korekce chyb kočičí qubits byly teprve první prokázáno v roce 2020.

Další přístupy kvantového výpočtu by například zavěsily jednotlivé ionty, například otočení jediný kadmium ion do qubit, na desce obvodu – nebo by použila Fotony uvnitř laserových pulsů jak qubits čtou fotodetektory.

To vše jsou velké sázky na inženýrství fyziky 21. století do strojů, s Pozoruhodný pokrok přicházející v posledním desetiletíumožňuje vidět kvantové sklo jako napůl plné místo napůl prázdné. Ukázalo se, že existuje mnoho způsobů, jak pokovit kvantovou výpočetní kočku.

Přesto však neexistuje žádná jistota, že by některý z těchto modelů nakonec fungoval. To vyvolává obavy z toho, že se pole stává, jako je jaderná fúze, další fyzicky možnou, ale sisyphovskou technologii, Vždy 20 let.

Nesčetné přístupy k vytvoření kvantového počítače, všechny stále prozatímní o tom, zda se zvětší až do milionů qubit, posilují, že pole je stále v dospívání. Oznámení o novinách nových čipů řízených novinkami, s doprovodným humbukem Wall Streetohrozit nový druh technické bubliny stejně jako Ai jeden mizícož může vysvětlit velkou pozornost technologii.

Píšu to jako vědeckého reportéra, jehož První kvantový výpočetní příběh zakryl návrh v časopise Věda V roce 1997 vařit a Kvantový počítač v šálku kávy Spoléhání se na spektrometr jaderné magnetické rezonance (NMR) (nápad stále pronásledovalod loňského roku. David Pittnzo řekl mi to. Neměl si srandu.

Toto je článek o názoru a analýze a názory vyjádřené autorem nebo autory nemusí nutně názory Vědecký Američan.