Googleov kvantni skok: Tvrde da je njihov novi algoritam nadmašio snagu superračunala

Tehnološki div Google objavio je revolucionarno postignuće u području kvantnog računarstva koje bi moglo iz temelja promijeniti medicinu, znanost o materijalima i temeljna znanstvena istraživanja. Njihov tim Google Quantum AI razvio je algoritam nazvan "Quantum Echoes" (Kvantni odjeci) koji je složenu fizikalnu simulaciju izveo 13.000 puta brže od Frontiera, trenutno najbržeg superračunala na svijetu. Ovaj napredak, objavljen u prestižnom časopisu Nature, predstavlja prvi dokaz provjerljive kvantne prednosti i ključan je korak prema praktičnoj primjeni kvantnih računala.

Što su 'Kvantni odjeci' i zašto su važni?

U srcu ovog uspjeha nalazi se Googleov 65-kubitni supravodljivi procesor "Willow" i inovativni algoritam "Quantum Echoes". Algoritam funkcionira poput svojevrsnog kvantnog sonara: šalje signal kroz kvantni sustav, zatim ga precizno vraća unatrag kako bi "osluškivao" odjeke koji otkrivaju skrivene informacije o ponašanju sustava. Konkretno, znanstvenici su mjerili suptilni kvantni fenomen poznat kao korelator izvan vremenskog reda drugog reda (OTOC(2)), koji opisuje kako se kaos i informacije šire unutar složenih kvantnih sustava.

IMPRESIONIRALI SVIJET Googleovo kvantno računalo za 200 sekundi učinilo nemoguće

Brojke su zapanjujuće. Izračun koji je kvantnom procesoru trajao nešto više od dva sata, najbržem klasičnom superračunalu Frontieru oduzeo bi otprilike 3.2 godine neprekidnog rada. No, brzina nije jedina prednost. Ključna inovacija je "provjerljivost" rezultata. Za razliku od ranijih demonstracija "kvantne nadmoći" koje su rješavale apstraktne matematičke probleme, rezultat "Kvantnih odjeka" je konkretan i ponovljiv. To znači da bi drugo, dovoljno snažno kvantno računalo moglo pokrenuti isti izračun i dobiti identičan odgovor, što je temelj za znanstvenu validaciju i buduću primjenu.

"Ovo je prvi put u povijesti da je bilo koje kvantno računalo uspješno pokrenulo provjerljiv algoritam koji nadmašuje sposobnosti superračunala", izjavio je Hartmut Neven, potpredsjednik inženjeringa u Googleu.

Foto: Google

Od teorije do primjene: Revolucija u medicini i znanosti

Kako bi dokazali da se ne radi samo o teorijskom uspjehu, Googleov tim je u suradnji sa Sveučilištem Kalifornije u Berkeleyu primijenio isti algoritam na stvarni problem: analizu strukture molekula pomoću nuklearne magnetske rezonancije (NMR), tehnologije koja je temelj i medicinskog MRI uređaja.

Primjenom "Kvantnih odjeka" na podatke dobivene NMR-om za dvije organske molekule, tim je uspio dobiti informacije o razmaku i strukturi atoma koje su tradicionalnim metodama bile nedostupne. Algoritam je djelovao kao "molekularno ravnalo" produženog dosega, omogućujući znanstvenicima da "vide" interakcije između atoma na većim udaljenostima unutar molekule, prenosi Guardian.

Ova sposobnost mogla bi imati golem utjecaj na otkrivanje novih lijekova, pomažući u razumijevanju kako se potencijalni lijek veže za ciljane proteine. U znanosti o materijalima, mogla bi ubrzati razvoj novih polimera, učinkovitijih baterijskih komponenti ili čak materijala za izgradnju samih kvantnih računala.

Putokaz prema budućnosti

Ovo postignuće važna je prekretnica na Googleovom putu prema izgradnji korisnog, otpornog na greške kvantnog računala. Dok su se dosadašnji uspjesi uglavnom fokusirali na hardverski napredak, "Quantum Echoes" predstavlja prvi veliki trijumf na softverskoj stazi.

Ipak, stručnjaci upozoravaju da smo još uvijek godinama daleko od kvantnih računala opće namjene. Uspjeh je postignut na vrlo specifičnom problemu, a klasični algoritmi također neprestano napreduju. Kvantni procesori su i dalje osjetljivi na "šum" iz okoline, što ograničava složenost izračuna koje mogu izvesti.

Unatoč tome, poruka je jasna: kvantna računala više nisu samo teorijski koncept. Ona postaju stvarni alati koji mogu rješavati specifične, znanstveno relevantne probleme brže od bilo kojeg klasičnog stroja. Kako je Neven optimistično najavio, "unutar pet godina mogli bismo vidjeti prve stvarne primjene koje su moguće isključivo na kvantnim računalima".