Heute hat Julian Kelly, ein Forscher bei Google Quantum AI Labs, einen Aufsatz in Google Research verfasst, in dem der neueste 72-Bit-Quantum-Bit-Universalcomputer von Google vorgestellt wurde.
‚Wir haben Tests gerade erst begonnen,‘ Google-Physiker John Martinis sagte: ‚Von dem, was wir heute wissen, sind wir sehr optimistisch‘ Martinis sagte, dass, wenn alles gut funktioniert, kann die Quanten Hegemonie in wenigen Monaten erreicht werden .
Kelly sagte, dass Google Quantum AI Lab (Google Quantum AI Lab) Ziel ein Quantencomputer bauen verwendet werden kann reale Probleme zu lösen. Google-Strategie mit den gemeinsamen Fehlerkorrektur Quantencomputersystemen kompatibel ist neuere Anwendungen zu erforschen. Um zu Quantenprozessor den Simulationsalgorithmus neben dem klassischen Bereich, bedarf es nicht nur große Quanten-Bit, wobei der Prozessor eine niedrige Fehlerrate beim Auslesen (Auslesen) und logischen Operationen ist auch wichtig, um sicherzustellen, zum Beispiel ein-Bit-Gatter laufen und Zweitürig
American Physical Society Jahrestagung in Los Angeles, Google demonstrierte einen neuen Quantenprozessor Bristlecone. Basierend auf dieser Tür supraleitenden System zielt darauf ab, Quanten Bitfehlerrate Technologie und Skalierbarkeit, sowie in der Quanten Simulation, Optimierung zu studieren Und maschinelle Lernanwendungen.
Ein Rekord-Quantum-72-Quantencomputer, eine Fehlerrate von 1%, kann Quantenhegemonie erreichen
Laut Julian Kelly folgt das neueste Gerät der Physik, die in der linearen Anordnung von 9-Qubit-Quantencomputern gefunden wurde, die zuvor von Google vorgeschlagen wurde. Die besten Ergebnisse für diese Technik sind wie folgt: eine niedrige Lesefehlerrate von 1% Einzel Qubit-Gatter (0,1%) und die höchstwertigen zwei-Qubit-Gatter (0,6%). die Vorrichtung zur Kopplung mit 9 identischen Mustern Qubits, Steuer- und Auslese verwendet, aber es enthält, auf einen 72 zu erweitern Quadratische Anordnung von Qubits.
Experiment, wählten die Forscher diese Größe Hegemonie Zukunft Quantensysteme zu zeigen, Studien Bereich mit Codes erster und zweiter Ordnung Fehlerkorrektur und die Entwicklung von Quantenalgorithmen auf echter Hardware zu fördern.
Die Fähigkeit, einen Quantenprozessor zu quantifizieren, ist wichtig, bevor eine bestimmte Anwendung untersucht wird. Das Theorie-Team von Google hat ein Benchmarking-Tool entwickelt, um diese Aufgabe zu erfüllen, indem zufällige Quantenschaltungen auf das System angewendet werden Aufgaben werden nach dem Zufallsprinzip zugewiesen, und die Sampling-Ausgabe wird durch eine klassische Simulationsmethode auf ihre Verteilung hin untersucht.Für einen Quantenprozessor mit einem kleinen Operationsfehler kann er das klassische Supercomputer-Problem bei einem klaren Informatik-Problem übertreffen Leistung, das heißt "Quantenhegemonie" Diese Zufallsschaltungen müssen sowohl hinsichtlich der Quantenbits als auch der berechneten Länge und Tiefe groß sein.
Obwohl niemand dieses Ziel erreichen kann, haben Google-Forscher berechnet, dass das Ziel der Quantenhegemonie perfekt sein kann, wenn 49 Quantenbits, eine Schaltkreistiefe von über 40 und ein 2-Bit-Fehler von weniger als 0,5% verwendet werden. Beweisen Sie, dass sie glauben, dass der dem Supercomputer-Experiment überlegene Quantenprozessor die Wasserscheide in diesem Bereich ist, aber auch eines der Hauptziele der Zukunft.
Google hatte gehofft, auf neun Qubits eine ähnliche Leistung zu erzielen, hatte jetzt aber 72 Qubits und wies darauf hin, dass Bristlecone in Zukunft ein überzeugendes Prinzip beim Bau größerer Quantencomputer sein würde Der Nachweis, dass Google ein Gerät wie den Bristlecone auch mit einem geringen Systemfehler laufen lässt, erfordert eine Kombination aus Technologien wie Software, Steuerelektronik und dem Prozessor selbst. In wenigen Iterationen ist ein sorgfältiges Systemengineering erforderlich Beobachtung.
Im Quantum AI Lab von Google kann Quantenphysik mit Bristlecone erreicht werden, und das Erlernen, wie man das Gerät auf dieser Ebene baut und betreibt, kann eine spannende Herausforderung sein, da sie sich darauf freuen, die Ergebnisse zu teilen, was auch mehr Forschern helfen kann Führen Sie Experimente in diesem Bereich durch.
Google: Von 49 auf 72 sind wir nicht nur ein bisschen besser als IBM
Wie wir bereits sagten, hat Google gesagt, dass es einen 49-Qubit-Quantencomputer bauen wird, um die Quantenhegemonie zu realisieren, und behauptet, dass sie das Ergebnis ihrer Berechnungen sind, und warum bist du diesmal zu dem '72'-Qubit gesprungen?
Es wurde lange angenommen, dass 50 Qubits von Quantencomputern "Startpreise" für die Quantenhegemonie sind. "Kurz nachdem Google Quantum Hegemony einen 49-Qubit-Quantencomputer getauft hatte, sagte IBM, dass ihre Forschung Zeigt, dass für bestimmte Quantenanwendungen 56 oder mehr Qubits benötigt werden, um eine Quantenhegemonie zu erreichen.
Darüber hinaus kündigte IBM am 12. November 2017 die erfolgreiche Entwicklung eines 20-Qubit-Quantencomputers an und baute und testete erfolgreich den weltweit ersten 50-Qubit-Quantencomputer-Prototyp.
Auf der IBM Inaugural Index Developer Conference in San Francisco letzte Woche zeigte IBM seine 50 Qbits an Prototypen und die interne Struktur wurde ebenfalls exponiert.
Doch die Quanten Hegemonie zu erreichen, würde sagen, dass die Quantensimulation gerade erwähnt. Die leistungsstärksten Supercomputer kann nur 46 Qubits analog auf einem herkömmlichen Computer universelle Quantencomputer simulieren, sind ein sehr anspruchsvolle topaktuelle in Forschung November 2017 von Professor Yuan akustischen Armee School of physikalischen Wissenschaft und Technologie, Wuhan University, Jülich Supercomputer Jinfeng Ping-Forscher, Professor Kristel Michielsen und Professor Hans De Raedt Universität Groningen, Niederlande und Deutschland Forschungsteam der gemeinsamen Forschung zusammengesetzt, der national Supercomputing Center in Wuxi, China Taihu Göttlichkeit Licht eine Reihe von simulierten universellen Quantencomputern auf einem Supercomputer implementiert, Quanten 45-Bit-Analog zu erreichen. dann im Dezember 2017 hat das Team einen Durchbruch wieder einmal einen 46-Qubit zu erreichen Simulation, setzt einen aktuellen Weltrekord.
Skalierbarkeit ist eines der Probleme, universelle Quantencomputer 45-46 zugewandt zu erreichen, sieht fügt nur ein wenig, aber in den Computersimulationen, jede weitere Qubit, ist es notwendig, den Speicher des Computers zu verdoppeln. Zum Beispiel erfordert die Simulation eines Quantencomputers mit 45 Qubits mindestens 0,5 PB (ungefähr 0,5 x 10 ^ 15 Bytes) Speicher.
So eine 72-Bit-Quantencomputer zu simulieren, erfordert millionenfach RAM (2 ^ 26 (72-46) Bytes). Wir wahrscheinlich nicht so viel Speicher Supercomputer verwendet werden. Deshalb, wenn Bristlecone Die Fähigkeit, gängige Algorithmen schneller als die leistungsstärksten Supercomputer laufen zu lassen, wird gleich um die Ecke sein.
Nutzen Sie den Quantenhegemonie-Wettbewerbspunkt 2018, kleine kommerzielle Quantencomputer erscheinen innerhalb von 5 Jahren
Darüber hinaus Qubits erfordert Quanten Hegemonie auch eine niedrige Fehlerrate. Aber bald eine hohe Fehlerrate eines Quantencomputers, nicht so gut wie die klassischen Supercomputer.
Laut Google Argument muss die niedrigste Fehlerrate eines Quantencomputers auf 1% und fast 100 Qubits skaliert werden. Für den Moment auf die Fehlerrate, Google auf 72 Quantencomputer dieses Ziel erreicht haben, eine einzelne Quanten Das Bit-Gate ist 0,1% und das Doppel-Quanten-Bit-Gate ist 0,6%.
Wenn wir zig Millionen oder sogar Quanten Bitfehlerrate von 0,1% erreichen können, beginnen Quantencomputer effizient praktische Probleme wirklich zu lösen. Dies kann länger ein Jahrzehnt oder sogar.
Aber zumindest Google glaubt, dass vor groß angelegten Herstellung eines Qubit Quantencomputers, könnten wir zunächst einige kleine realisieren, auch ein kommerziellen Quantencomputer, Quantencomputing oder Business-Anwendungen.
2017 veröffentlichte Google Quanten Team einen Artikel in Nature, dass sie glauben, dass selbst dann, wenn der Mangel an Theorie kann die Korrektur abgeschlossen ist, aber innerhalb von fünf Jahren wird es noch ein kleines Gerät, über das Aufkommen von Quanten-Computing, und diese Investoren geben kurzfristige Renditen. ‚frühe Quanten-Computing-Gerät unterstützen werden in der Quantensimulation optimiert, Quanten- und Quantenfeld Abtasten kommerziellen Gebrauch gestattet. schnellere Rechengeschwindigkeit hat offensichtliche wirtschaftliche Vorteile aus dem künstlichen Intelligenz zu finanziellem und medizinischen Bereich.‘
Google erwartet, dass sie 72 Bristlecone Qubit Quantencomputer können nicht nur Quanten Vorherrschaft Testgerät erreichen, sondern auch als ein Forschungs Qubits Rate Skalierbarkeit und Fehler, die Entwicklung der Quantensimulation, Optimierung und maschinelles Lernen Anwendung.
Ende Januar 2018 veröffentlichte die Financial Times die Nachricht, dass Google und Microsoft in den nächsten Wochen jeweils zwei wichtige Meilensteine in der Quantentechnologie bekannt geben werden.
Nun gibt Google seinen 72 Qubits-Quantencomputer, dann schauen Sie sich Microsoft an.