SG.hu

A Google kvantum­számítógépe 13 000-szer gyorsabb a hagyományos szuper­számítógépeknél

A Quantum Echoes nevű új algoritmus áttörést jelenthet az orvoslásban és az anyagtudományban, és a technológia közelebb kerül a gyakorlati alkalmazásokhoz.

Michel H. Devoret azon három fizikus egyike, akik több mint négy évtizeddel ezelőtt végzett kísérleteikért elnyerték az idei fizikai Nobel-díjat. Az 1980-as évek közepén a kaliforniai Berkeley Egyetem posztdoktori kutatójaként segített bebizonyítani, hogy a kvantummechanika - a szubatomi világ fizikája - furcsa és hatalmas tulajdonságai a szabad szemmel is látható méretű elektromos áramkörökben is megfigyelhetők. Ez a felfedezés utat nyitott a mobiltelefonok és a száloptikai kábelek előtt, és az elkövetkező években még nagyobb jelentőségre tehet szert, mivel a kutatók olyan kvantumszámítógépeket építenek, amelyek sokkal erősebbek lehetnek a mai számítástechnikai rendszereknél. Ez új gyógyszerek és vakcinák felfedezéséhez vezethet, valamint a világ titkait őrző titkosítási technikák feltöréséhez.

Most Dr. Devoret és kollégái a kaliforniai Santa Barbara közelében található Google laboratóriumban bejelentették, hogy kvantumszámítógépük sikeresen futtatott egy új algoritmust, amely felgyorsíthatja a gyógyszerkutatást, az új építőanyagok tervezését és más terület fejlődését. A kvantummechanika intuitívnak tűnő erejét kihasználva a Google gépe 13 000-szer gyorsabban futtatta ezt az algoritmust, mint egy csúcsteljesítményű szuperszámítógép, amely hasonló kódot futtatott a klasszikus fizika területén - áll a Google kutatói által a Nature tudományos folyóiratban megjelent cikkben. "A jövőben, amikor nagyobb kvantumszámítógépekkel rendelkezünk, olyan számításokat fogunk tudni végrehajtani, amelyek klasszikus algoritmusokkal lehetetlenek lennének” - mondta Dr. Devoret, aki 2023-ban csatlakozott a Google-hoz.

A kvantumszámítás még mindig kísérleti technológia. De a Google új algoritmusa, a Quantum Echoes azt mutatja, hogy a tudósok gyorsan fejlesztik azokat a technikákat, amelyek lehetővé tehetik a kvantumszámítógépek számára olyan tudományos problémák megoldását, amelyeket a hagyományos számítástechnikai eszközök soha nem tudnának megoldani. "Ez egy jelentős technológiai előrelépés” - mondta Prineha Narang, a Kaliforniai Egyetem fizika-, villamosmérnöki és számítástechnikai professzora. "Sokat hallottunk a terület hardveres fejlődéséről, és egy ideig attól tartottam, hogy az algoritmusok nem fogják tudni tartani a lépést. De bebizonyosodott, hogy ez nem így van.”

A Google kvantumkutatásai más technológiai óriásokkal, mint a Microsoft és az IBM, számtalan startup vállalkozással, egyetemekkel és Kína gyorsan haladó erőfeszítéseivel versenyeznek. A kínai kormány több mint 15,2 milliárd dollárt költött kvantumkutatásra. A klasszikus számítógépekben, mint a laptopok vagy az okostelefonok, a szilícium chipek a számokat „bitek” formájában tárolják. Minden bit vagy 1-et, vagy 0-t tartalmaz. A chipek ezeket a biteket manipulálva végzik el a számításokat - összeadják, megszorozzák őket, stb. A kvantumszámítógépek ezzel szemben a józan észnek ellentmondó módon végzik el a számításokat.

A kvantummechanika - a nagyon kis dolgok fizikája - törvényei szerint egy tárgy egyszerre két különálló tárgyként viselkedhet. Ezt a furcsa jelenséget kihasználva a tudósok kvantumbiteket, vagy "kubiteket” építhetnek, amelyek egyszerre tartalmaznak 1-es és 0-ás kombinációkat. Ez azt jelenti, hogy a kubitok számának növekedésével a kvantumszámítógépek teljesítménye exponenciálisan növekszik. Az 1980-as évek közepén két másik berkeley-i kutatóval, John M. Martinis-szal és John Clarke-kal együtt Dr. Devoret bebizonyította, hogy a kvantummechanika intuitívnak ellentmondó tulajdonságai nem korlátozódnak a szubatomi részecskékre. Ezek az elektromos áramkörökben is megjelennek, amelyek felhasználhatók számítógépes chipek építésére.

"Elsőként mutattuk meg, hogy elektromos áramkörökből atomokat lehet építeni” - mondta Dr. Devoret. A felfedezés megalapozta a „szupravezető kubiteket”, amelyeket a Google, az IBM és sok más vállalat használ kvantumszámítógépeinek meghajtására. Ehhez bizonyos fémeket rendkívül alacsony hőmérsékletre kell hűteni, hogy ugyanazt a furcsa viselkedést mutassák, mint a szubatomi részecskék. A mai kvantumszámítógépek még mindig túl sok hibát követnek el. De a hibajavítás - a hibák csökkentésének egyik módszere - terén elért legújabb fejlődésnek köszönhetően sok tudós ma már úgy véli, hogy a technológia a évtized végére beváltja a hozzá fűzött reményeket.

A Google tavaly bejelentette, hogy épített egy kvantumszámítógépet, amely kevesebb mint öt perc alatt végzett el egy különösen bonyolult matematikai számítást egy olyan tesztben, amelynek célja a technológia fejlődésének felmérése volt. A világ egyik legerősebb nem kvantum szuperszámítógépe 10 szeptillió év alatt sem lett volna képes elvégezni ezt a számítást, ami több milliárd billió évvel meghaladja az ismert univerzum korát. Ez a "kvantumfölény” pillanat megmutatta, hogy a technológia kezdi túllépni a klasszikus számítógépek teljesítményét. De a Google gépe által elvégzett számításnak, amely egy Willow nevű chipen alapult, nem volt gyakorlati haszna.

A Google és számos versenytársa továbbra is azon dolgozik, hogy a kvantumszámítógépek olyan fontos feladatokat tudjanak elvégezni a kémia és a mesterséges intelligencia területén, és ezzel felülmúlják a klasszikus számítógépek képességeit. "Ahhoz, hogy a kvantumszámítógépek ígéretét be tudjuk váltani, olyan új gyógyszert kell előállítanunk, amelyről csak a kvantumszámítógépek révén tudunk” - mondta Dr. Narang, a UCLA kutatója. „Akkor mondhatjuk, hogy minden befektetés megérte.”

A Google új algoritmusa egy lépés ebbe az irányba. Egy másik, szerdán az arXiv kutatási oldalon közzétett cikkben a vállalat bemutatta, hogy algoritmusa segíthet javítani az úgynevezett mágneses magrezonanciát (NMR), amely egy olyan technika, amellyel meg lehet érteni a kis molekulák szerkezetét és egymás közötti kölcsönhatásukat. Az NMR elengedhetetlen része a betegségek elleni új gyógyszerek és az autótól az épületekig mindenféle új anyagok kifejlesztésére irányuló erőfeszítéseknek. Segíthet az Alzheimer-kór megértésében vagy teljesen új fémek létrehozásában - mondta Ashok Ajoy, a Berkeley kémia tanszékének adjunktusa, aki az NMR szakértője és a Google kutatóival együtt dolgozott az új cikken. "Ez jól illusztrálja a kvantumszámítógépek erejét” - mondta. „Még korai szakaszban vagyunk, de a kilátások izgalmasak.”

Hozzászólások

A témához csak regisztrált és bejelentkezett látogatók szólhatnak hozzá!
Bejelentkezéshez klikk ide
(Regisztráció a fórum nyitóoldalán)
  • AgentKis #5
    Az 5 perc és a 10 szeptillió év között én nagyobb diferenciát érzek, mint a 13000x -es szorzó.
    Vagy valaki hazudik/téved, őszintén én ezt tartom reálisabbnak.
  • t_robert #4
    A helyzet az, hogy a kvantum számítógép bizonyos fajta feladatokra ideális. Más feladatra meg alkalmatlan. elvben ha elterjedne az egy vegyes eszköz lenne. volna benne egy kvantum rész és egy hagyományos bináris aritmetikát használó rész. Aztán a feladat függvényében szükséges rész dolgozna vagy akár a két rés együtt....
  • CommieSlayer #3
    "Hogy nincs előrelépés az meg konkrétan nem igaz.
    Rengeteget nőtt a kubitek száma, vezérlése és spabilitása.
    Rengeteget nőtt a rendszer automatikus hibajavítása. sokkal kevesebb redundanciát igényel már.
    Egyre több típusú kvantunszámítógép áll fejlesztés alatt, és midnegyiknem más előnyei vannak."

    Igen, egyre komplexebb nem működő rendszereket építenek. Ha megoldanak egy problémát, felbukkan egy másik.
    Ha most fogadni kellene én arra fogadnék, hogy nem lesz sohasem működő kvantumszámítógép és gyanús, hogy ennek elvi okai vannak.
    Utoljára szerkesztette: CommieSlayer, 2025.10.26. 22:24:58
  • takysoft #2
    Ez többé-kevésbé igaz, bár vannak előrelépések.

    Ami inkább zavar, hogy ezek a cikkek teljesen nonszensz baromságokat mondanak.
    "13 ezeszer gyorsabb".... ez így ebben a formban iszonyú megtévesztő, mert azt érzékelteti, hogy itt majd valami olyan új dolog jön, ami felváltja a régit. Miközben a kvantumszámítógépe erre nem lesz képes.

    Vannak bizonyos nagyon specális nagyon különleges számítások, amikre jó lesz. Kriptográcia, modellezés, ilyenek...
    De ez jobb esetben is maximum egy társ-chip lesz egy számítógépben... mint a GPU most.
    Rosszabb esetben egyáltalán nem tudják megoldani kicsiben, és az egész online számítás lesz. Amolyan stream-elt dolog. Ami amúk fekszene neki, mert mind az input, mint az output elég picike. Maga a számítás tart csak sokáig.

    És hát nyilván legrosszabb esetben össze se tudják hozni.

    Szóval... bár a kvantumszámítógépben alapvetően van potenciál, nem egy 13 ezerszer gyorsabb számítógépet fogsz kapni, hanem egy plusz egységet, ami bizonyos nagyon speciális számításokban sokkal gyorsabb lehet.

    Hogy nincs előrelépés az meg konkrétan nem igaz.
    Rengeteget nőtt a kubitek száma, vezérlése és spabilitása.
    Rengeteget nőtt a rendszer automatikus hibajavítása. sokkal kevesebb redundanciát igényel már.
    Egyre több típusú kvantunszámítógép áll fejlesztés alatt, és midnegyiknem más előnyei vannak.

    Persze, akadnak még megfejtendő dolgok. Vacakul skálázható a technológia. Kevés rá a jól átgondolt algoritmus, bonyolultságából akadóan, de ahogy a hardver fejlődik, fognak ezek is.

    Nyilván nem a rendszer alapjaiban történnek változások.... de nem is ott kell.

    A Mesterséges intelligencia területén is ki lett találva minden fő algoritmus és logika mág vagy 30-40 éve... aztán valahogy mégis most ért be a dolog... és hiába fogod a hardverre... ami mindenki számára elérhető... meg az említett algoritmusok is. A végén valahogy mégis az a top 2-3 cég van versenyben. És éjt nappallá téve dolgoznak.

    Szóval az, hogy valaminek az alapkövei megvannak 30 éve... oly sokat azért nem jelent... Néha mégis az épkezés a nehéz...
  • CommieSlayer #1
    Javaslom mindenkinek, akit érdekel a téma, hogy olvasson utána a demonstrációul szolgáló kvantumszámítógépeknek, hogy ezek konkrétan mit csinálnak és hogyan. Ezek a szenzációhajhász cikkek arra valók, hogy felhajtsák a részvényárfolyamokat. A valóságban nem tudtak még semmilyen hasznos számítást kicsikarni ezekből a kvantumszámítógépeknek nevezett eszközökből és az elmúlt 30 évben nem is volt ebben semmilyen előrelépés.
    Utoljára szerkesztette: CommieSlayer, 2025.10.25. 15:18:41