Наука и Техника

Наука И Техника
10 декабря 2015

Google: у нас есть доказательства работоспособности нашего квантового компьютера

Google объявила о серьезном прорыве в развитии квантовых вычислений. В компании считают, что обнаружили квантовый алгоритм, позволяющий в 100 миллионов раз быстрее выполнять поставленные задачи, чем более традиционный способ вычисления. Если технологический прорыв действительно будет подтвержден сторонними специалистами, то это не только откроет путь к созданию более продвинутого искусственного интеллекта, но и расширит возможности той же американской программы по исследованию космоса.

В 2013 году Google и NASA объединили свои усилия для создания компьютерной системы D-Wave X2. Считается, что D-Wave является первым в мире работающим квантовым компьютером, однако эксперты, как внутри, так и за пределами компании, не имели возможности окончательно доказать, что эта машина действительно работает в квантовых реалиях при выполнении тех или иных вычислений. Однако недавно такая возможность появилась. О своем открытии Google объявила в эту среду.

Решение вопроса концентрируется вокруг «квантового отжига» (или квантовой нормализации) — метода нахождения глобального минимума для некоторой заданной функции среди некоторого набора возможных решений. Если более простым языком — метод позволяет вычислить наиболее подходящий (то есть наиболее эффективный) набор действий (среди нескольких представленных), позволяющий решить поставленную определенную задачу.

Над квантовой нормализаций ученые работают с помощью двух основных методов — «имитации нормализации» и «квантового метода Монте-Карло» — оба являются по сути системами моделирования (имитации), работающими на обычном компьютерном оборудовании, в то время как система D-Wave жестко закодирована на работу с алгоритмом с квантового отжига посредством квантовых массивов.

Недавно Google провела испытания алгоритма квантового отжига для доказательства повышенной эффективности вычислений по сравнению с традиционными компьютерными системами, работающими на базе метода имитации отжига, а также квантового метода Монте-Карло. Результаты оказались более чем просто впечатляющими. На графике выше видно, что метод Google очень легко обходит два других метода при решении функций с одной тысячей двоичных переменных. Эффективность алгоритма в 100 миллионов раз превосходит вышеуказанные методы.

Google оценивает эти результаты как «очень интригующие и очень впечатляющие», однако компания отмечает, что до возможности использования метода на коммерческом рынке предстоит пройти еще очень длинный путь. Однако, как только это случится… В общем, нас ждет настоящая техническая революция. Благодаря этому методу исследователи искусственного интеллекта смогут разрабатывать более умные и отзывчивые системы компьютерного обучения, а NASA сможет использовать его для проведения виртуальных симуляций космических запусков (или даже целых миссий). И это если не говорить о более гражданских сферах использования.