Поглед към най-мощния компютър на планетата

Прилича на златен полилей и вътре се намира най-студеното място в познатата Вселена. Това не е просто най-мощният компютър в света, а технология, ключова за финансовата сигурност, биткойн, правителствените тайни и световната икономика като цяло, пише BBC.

Квантовите изчисления са ключът към това кои компании и държави ще спечелят и кои ще загубят през останалата част от XXI век.

Willow виси на метър от земята в обект на Google в Санта Барбара, Калифорния. И той не е това, което вероятно мнозина си представят.

Няма екрани или клавиатури, камо ли холографски камери или чипове за четене на мозъка.

Willow е серия от кръгли дискове с размерите на петролен барел, свързани от стотици черни контролни проводници, спускащи се в бронзов хладилник с течен хелий, поддържащ квантовия микрочип с хилядна от градуса над абсолютната нула (-273,15 градуса по Целзий).

Изглежда като украшение или оборудване от осемдесет години, но ако потенциалът на квантовите технологии бъде реализиран, металната структура ще промени света по много начини.

„Добре дошли в нашата лаборатория за квантов изкуствен интелект“, изтъква Хартмут Невен, ръководител на отдела за квантов изкуствен интелект в Google.

Невен е нещо като легендарна фигура, отчасти технологичен гений, отчасти ентусиаст на техно музиката, който се облича така, сякаш е дошъл със сноуборд директно от музикалния фестивал Burning Man – за който проектира произведения на изкуството.

Неговата мисия е да превърне теоретичната физика във функционални квантови компютри, „за да решават иначе нерешими проблеми“ и той признава, че е пристрастен. Казва също, че тези полилеи са най-добре представящите се в света.

Тази важна технология е обект на контрол върху износа, секретност и е в основата на надпреварата за търговско и икономическо надмощие. Всяко малко предимство, от формата на новите компоненти до компаниите в глобалните вериги на доставка, е източник на потенциален лост на влияние.

В този храм на висшата наука, както в изкуството, така и в цветовете му, се усеща забележителна калифорнийска атмосфера. Всеки квантов компютър е наименуван с име като Якушима или Мендосино, а различни графити украсяват стените, осветени от яркото зимно слънце.

Невен показва Willow, най-новия квантов чип на Google, който е постигнал два важни етапа. Той казва, че това е сложило край „веднъж завинаги“ на дискусията дали квантовите компютри могат да изпълняват задачи, които класическите компютри не могат.

Willow също така е решил задача с еталон за минути, която би отнела на най-добрия компютър в света 10 септилиона години, повече от възрастта на Вселената.

Този теоретичен резултат наскоро беше приложен към алгоритъма Quantum Echoes, невъзможен за конвенционалните компютри, който помага да се изучи структурата на молекулите чрез същата технология, използвана в ЯМР апаратите.

Невен разказва за начините, по които според него Willow ще бъде използван, „за да помогне за решаването на много проблеми, с които човечеството се сблъсква сега“.

„Това ще ни позволи да откриваме лекарства по-ефективно“, изтъква той. „Ще ни помогне да направим производството на храни по-ефективно, ще ни помогне да произвеждаме енергия, да я транспортираме, да я съхраняваме... ще решим проблема с изменението на климата и човешкия глад“.

Някои експерти смятат, че истинският изкуствен интелект ще бъде възможен само с квантова технология.

Членовете на екипа тук получиха Нобелова награда за оригиналното изследване на „свръхпроводящите кюбити“, използвани тук.

Чипът Willow има 105 кюбита. Квантовият проект на Microsoft има 8 кюбита, но използва различен подход. Надпреварата по света е да се достигне 1 милион кюбита за „машина с голям мащаб“, която може да извършва квантова химия и дизайн на лекарства без грешки.

Как работи?

Представете си, че се опитвате да намерите тенис топка в едно от хиляда затворени чекмеджета. Класическият компютър отваря всяко едно по ред. Квантовият компютър ги отваря всички едновременно. Или по подобен начин, вместо да ви трябват сто ключа, за да отворите сто врати при нормалните изчисления, квантовите ви позволяват да отворите всичките сто, с един ключ, мигновено.

Тези машини няма да са за всеки. Те няма да се свият до телефони, очила с изкуствен интелект или лаптопи. Но въпросът е, че мощността на тези компютри нараства експоненциално и всички се включват в процеса.

Глобална надпревара

Подходът на Китай е много различен от търговската надпревара в САЩ и Запада.

С около 15 млрд. долара, общият ресурс, отделен за квантови технологии в Китай, вероятно е от порядъка на всички останали правителствени програми в света, взети заедно.

От 2022 г. насам Китай е публикувал повече научни статии за квантовата механика, отколкото други страни, а усилията са водени от физика Пан Дзиенуей. Това е ключова част от 14-ия петгодишен план на Пекин.

Китай взе решение да спре своите технологични компании като Baidu и Alibaba да развиват собствени квантови изследвания и да концентрира хората и инфраструктурата в държавно предприятие. Страната се опитва да получи предимство в квантовите комуникации и сателити.

Миналата година Пан разработи и тества квантовия компютър Zuchongzhi 3.0, използвайки подобна технология, макар и с различен подход от този при Willow, твърдейки, че е постигнал подобни резултати. През есента той беше отворен за търговска употреба. Всичко това малко наподобява проекта „Манхатън“ от Втората световна война за производство на първите ядрени оръжия или космическата надпревара от този век.

Великобритания е един от научните центрове за квантови изследвания. Британските учени проведоха изследване на свръхпроводящите кюбити. В страната действат десетки компании, които извършват авангардни изследвания. Правителството планира да направи значителни инвестиции в това през следващите седмици. Това е жизненоважно за икономиката, за военна употреба и за геополитиката.