Google har vervet NASA for å hjelpe den med å bevise kvanteoverlegenhet i løpet av måneder

Google / Nasa





Google vil at NASA skal hjelpe den med å bevise kvanteoverlegenhet i løpet av få måneder, i henhold til en Space Act-avtale oppnådd av MIT Technology Review .

Kvanteoverlegenhet er ideen, så langt ikke demonstrert, at en tilstrekkelig kraftig kvantedatamaskin vil være i stand til å fullføre visse matematiske beregninger som klassiske superdatamaskiner ikke kan. Å bevise det ville være en stor sak fordi det kan kickstarte et marked for enheter som en dag kan knekke tidligere uknuselige koder, øke AI, forbedre værmeldinger eller modellere molekylære interaksjoner og finansielle systemer i utsøkte detaljer.

De avtale , signert i juli, oppfordrer NASA til å analysere resultater fra kvantekretser som kjøres på Googles kvanteprosessorer, og ... gi sammenligninger med klassisk simulering for både å støtte Google i å validere maskinvaren og etablere en baseline for kvanteoverlegenhet.



Google bekreftet til MIT Technology Review at avtalen dekket sin siste 72-qubit kvantebrikke, kalt Bristlecone . Hvor klassiske datamaskiner lagrer informasjon i binære biter som definitivt representerer enten en eller 0 , kvantedatamaskiner bruker qubits som eksisterer i en udefinert tilstand mellom en og 0 . For noen problemer bør bruk av qubits raskt gi løsninger som kan ta klassiske datamaskiner mye lengre tid å beregne.

Fysiker John Martinis, som leder Googles kvanteberegningsinnsats, tror at Bristlecone er i stand til å oppnå kvanteoverlegenhet. Ikke alle er enige. I mai kom forskere fra Alibabas Data Infrastructure and Search Technology Division publiserte en artikkel antyder at klassiske datamaskiner som kjører simuleringer kan matche ytelsen, og at kvantebrikker med lavere feilfrekvens kan være nødvendig.

Daniel Lidar, direktør for Center for Quantum Information Science and Technology ved University of South California, er også i tvil. Det ser ut til at en ytterligere form for feilundertrykkelse ville være nødvendig, fortalte han MIT Technology Review . I tillegg har klassiske simuleringsmetoder hevet listen flere ganger i løpet av de siste par årene, og det er ganske sannsynlig at denne trenden vil fortsette. Likevel vil jeg ikke utelukke en demonstrasjon av kvanteoverherredømme ved å bruke [Googles] Bristlecone-system.



Googles tidligere urapporterte partnerskap med NASA er et eksplisitt forsøk på å [demonstrere] prosessorens levedyktighet og potensial. Selv om Google ikke vil betale NASA noe for testene, har byrået satt en prislapp på 680 000 dollar på sitt eget arbeid for prosjektet.

Det nye samarbeidet vil fungere slik. Fordi Bristlecone krever superledende kretser som holdes ved en temperatur nær absolutt null, kan den ikke flyttes fra Googles laboratorier. I stedet vil forskere fra Quantum Artificial Intelligence Laboratory (QuAIL) ved NASAs Ames Research Center i Silicon Valley koble seg til Bristlecone online, via Googles Cloud API service. Google vil også dele nåværende programvare som lar klassiske datamaskiner simulere kvantekretser, slik at NASA kan utvikle og forbedre den.

Sammen vil de to organisasjonene finne ut hvordan de kan kartlegge et mangfoldig utvalg av optimaliserings- og prøvetakingsproblemer til Bristlecones gate-modell kvantedatabehandlingssystem. Tidlig neste år, når de har blitt enige om problemene og de første målene for simulering, vil NASA kode programvaren som er nødvendig for å kjøre disse simuleringene på sin Petaflop-skala Pleiades-superdatamaskin, også lokalisert i Ames. Pleiades er NASAs kraftigste superdatamaskin, for tiden rangert blant de 25 beste på verdensbasis .



Rundt juli neste år, 12 måneder etter signering av kontrakten, vil NASA sammenligne resultater fra klassisk simulering av kvantekretser med resultater fra Google-maskinvare.

Hvis ting ikke går som planlagt, har Googles avtale en femårsperiode der NASA vil gi ytterligere kartlegginger, forbedrede kretssimuleringsteknikker, mer effektive kompilasjoner [og] resultater fra kretssimuleringer. Google vil gi QuAIL tilgang til sin kvanteprosessor og programvare frem til minst 2023.

NASA kunne ikke umiddelbart svare på forespørsler om kommentar.



Dette er ikke Googles første forsøk på kvanteberegning med NASA. I 2013 jobbet de sammen for å installere på Ames en kvanteglør laget av kvantedatabedriften D-Wave. Den maskinen ble deretter oppgradert i 2017.

Til syvende og sist vil Google at deres kvantedatabehandlingsprogramvare for simulering, optimalisering og maskinlæring skal deles bredere. Det er Googles intensjon at de vil gi ut sitt Software Development Kit (SDK) for bruk av kvanteprosessorer på en åpen kildekode-måte, heter det i avtalen.

Dette refererer sannsynligvis til Cirq , åpen kildekode-programvare for å lage kvantekretser som Google annonserte i sommer. Google sa da at de planla å gjøre Bristlecone tilgjengelig i skyen, med Cirq som grensesnitt. D-Wave , IBM , og Avslag allerede har kvanteskytjenester tilgjengelig for forskere.

gjemme seg