Googles nye brikke er et springbrett til Quantum Computing Supremacy

Google





John Martinis har gitt seg selv bare noen måneder på å nå en milepæl i databehandlingens historie.

Han er leder for Google-forskningsgruppen som jobber med å bygge forbløffende kraftige databrikker som manipulerer data ved å bruke kvantefysikkens særegenheter. Ved slutten av dette året, sier Martinis, vil teamet hans bygge en enhet som oppnår kvanteoverlegenhet, noe som betyr at den kan utføre en bestemt beregning som er utenfor rekkevidden til enhver konvensjonell datamaskin. Beviset vil komme fra et slags dragrace mellom Googles brikke og en av verdens største superdatamaskiner.

Vi tror vi er klare til å gjøre dette eksperimentet. Det er noe vi kan gjøre nå, sier Martinis.



En grunn til tilliten hans er at Googles rundt 25-sterke gruppe har laget en ny kvantebrikke som tester ut viktige designfunksjoner som trengs for å lage en enhet for den head-to-head-konkurransen.

Kvantebrikker representerer digitale biter av data ved hjelp av qubits, enheter som kan snarveie gjennom noen tøffe beregninger ved å utnytte kvantemekanikkens motintuitive fysikk. Forskere har så langt demonstrert kvanteberegning med bare små grupper av qubits. Google har gitt ut resultater fra en brikke som har ni qubits arrangert i en linje, men Martinis sier at han trenger et rutenett på 49 qubits for sitt kvanteoverlegenhetseksperiment.

Googles siste brikke har bare seks qubits, men de er arrangert i en to-til-tre-konfigurasjon som Martinis sier viser at selskapets teknologi fortsatt fungerer når qubits er plassert side om side, da de vil være i større enheter.



Googles brikke klar for testing. Google

Seks-qubit-brikken er også en test av en produksjonsmetode der qubitene og de konvensjonelle ledningene som styrer dem, lages på separate brikker som senere blir bundet sammen. Denne tilnærmingen, et hovedfokus for Googles team siden det ble etablert for litt over to år siden, er ment å eliminere de ekstra kontrolllinjene som trengs i en større brikke, som kan forstyrre hvordan qubits fungerer.

Den prosessen fungerer, sier Martinis. Nå er vi klare til å bevege oss raskt. Design for enheter med 30 til 50 qubits er allerede i gang, sier han. Han blinket kort opp bilder av seks-qubit-brikken nylig IEEE TechIgnite-konferanse i Burlingame, California, men gruppen hans har ennå ikke offentliggjort tekniske detaljer.



Martinis begynte i Google i slutten av 2014 fra University of California, Santa Barbara, hvor han fortsatt er professor i dag (se Google lanserer forsøk på å bygge sin egen kvantedatamaskin ). Teamet hans er en av flere industrielle forskningsgrupper som nylig er dannet eller utvidet takket være økende tegn på at teknologien bak kvantedatabehandling blir mer håndterbar. Kappløpet om å utvikle kvanteprosessorer inkluderer Intel , Microsoft , IBM og til og med startups (se 10 Breakthrough Technologies 2017: Practical Quantum Computers ).

Simon Gustavsson , en hovedetterforsker i en forskningsgruppe for kvantedatabehandling ved MIT, sier at Google er en av lederne. Det er ganske sammenlignbart mellom Google og IBM, sier han.

Å trekke av kvanteoverlegenhetseksperimentet i år vil understreke søkeselskapets konkurranseevne, selv om kvanteprosessorer må være mye større enn 50 qubits for å kunne utføre nyttig arbeid.



Det blir en akademisk milepæl, sier Chris Monroe , professor ved University of Maryland og medgründer av kvantedatabehandlingsoppstarten IonQ. Etterpå må du fortsatt finne ut hvordan du kan gjøre den mer skalerbar og programmerbar.

Martinis er enig i at mye gjenstår å gjøre, men han argumenterer for at eksperimentet kan bli en målestokk for alle som hevder å ha en fungerende kvantedatamaskin.

Han sier også at målet har hjulpet ledere hos Google, og selskapets medgründer Sergey Brin, å sette pris på at teknologien begynner å bli ekte. De får det alle sammen og er veldig spente på det, sier Martinis. Vi prøver å få støtte fra Google, og dette eksperimentet har vært veldig bra for å få andre ingeniører til å snakke med oss.

gjemme seg