IBM a făcut ceva incredibil cu un computer cuantic. Și nu e doar marketing

Trebuie să vă spun ce s-a întâmplat în lumea calculului cuantic. Sincer? Sunt puțin entuziasmat.

IBM și cercetătorii de la Universitatea din Chicago au anunțat că computerul lor cuantic a rezolvat o problemă în aproximativ 15 minute. Același calcul? Calculatoarele clasice ar avea nevoie de atâta timp încât... practic, ar fi pentru totdeauna.

Deci... e supremație cuantică? Avantaj? Cum îi spunem?

Poate vă amintiți de "supremația cuantică" de acum câțiva ani, când Google a susținut că a realizat ceva similar. Problema e că a fost controversat. Criticii au spus că, deși computerul cuantic a făcut ceva ce calculatoarele clasice nu puteau, "problema" rezolvată nu era de fapt utilă pentru nimic. Era doar o demonstrație.

Ceea ce face anunțul IBM diferit e că vorbesc despre "avantaj cuantic" — și cred că e termenul potrivit. Nu doar că au făcut ceva greu. Au făcut ceva greu ȘI au început să rezolve problema verificării. Ceea ce mă duce la punctul următor...

Problema Verificării (sau: Cum ai încredere într-un computer cuantic?)

Iată un paradox care îți topcrește mintea: tot scopul calculului cuantic e să rezolve probleme prea grele pentru calculatoarele clasice. Dar dacă un computer clasic nu poate rezolva problema... cum știi dacă computerul cuantic a dat răspunsul corect?

Asta a fost o durere de cap reală pentru domeniu. Poți rula un calcul cuantic, dar dacă nu ai o metodă să verifici lucrările, cum știi că nu a ieșit doar tâmpenie?

Echipa IBM a abordat asta inteligent. Au dezvoltat o metodă nouă care păstrează problema suficient de dificilă pentru a fi într-adevăr cuantică (așa încât calculatoarele clasice tot se chinuie), dar adaugă destulă structură încât pot verifica dacă au apărut erori în timpul calculului.

Profesorul Bill Fefferman de la Universitatea din Chicago a spus-o bine: "Verificarea rămâne una dintre cele mai mari provocări în stabilirea fermă a avantajului cuantic experimental." Și exact asta au rezolvat.

Magia Corecției Erorilor

Aici devine cu adevărat impresionant din punct de vedere inginering.

Echipa a operat cu 70 de qubiți logici. Dacă ești nou în domeniu, poate crezi că "un qubit e doar un qubit" — dar nu. Aceștia nu sunt qubiți brutali, fragili. Sunt qubiți logici, ceea ce înseamnă că au fost codificați într-un mod ingenios care ajută la protejarea informației cuantice de erori și zgomot.

Gândește-te așa: în loc să ai încredere într-un ou fragil, veghezi peste un grup îngrijit de ouă unde sistemul poate detecta și corecta dacă unul se sparge.

Folosind acești 70 de qubiți logici, au efectuat peste 2.400 de operații cu doi qubiți și aproape 500 de porți T. Asta înseamnă multe acrobații cuantice. Și rezultatele? Rata erorilor logice a fost de 10 ori mai mică decât rata erorilor fizice subiacente.

E un lucru enorm. Înseamnă că corecția erorilor funcționează efectiv la scară.

Ce înseamnă asta în realitate?

Uite, nu o să fac pe optimistul care pretinde că asta înseamnă că computerele cuantice sunt pe punctul de a înlocui laptopul tău. Suntem încă foarte mult în faza de cercetare, și "rezolvarea problemelor de nerezolvat pentru calculatoarele clasice" e diferit de "rezolvarea problemelor care ajută omenirea."

Dar iată ce mă entuziasmează: asistăm la construcția fundamentului. Jay Gambetta de la IBM a spus ceva care mi-a rămas în minte — "Suntem acum ferm în era avantajului cuantic."

Și cred că are dreptate să fie optimist. Nu doar că facem computere cuantice care pot face lucruri grele. Facem unele care fac lucruri grele în mod sigur, și — crucial — putem verifica că le fac corect.

Aia e tripleta: viteză, fiabilitate și încredere.

Circuitele și rezultatele din acest experiment sunt partajate public prin Quantum Advantage Tracker, ceea ce înseamnă că alți cercetători le pot studia, construi pe ele și pot avansa domeniul mai repede.

Părerea Mea

Urmăresc calculul cuantic de ani de zile, și a fost multă energie de tipul "mai avem cinci ani". Dar din când în când, se întâmplă ceva care mă face să cred: uite, OK, asta chiar progresează.

Asta mi se pare unul dintre acele momente.

Combinația de scară (70 de qubiți logici), performanță (reducere de 10x a erorilor) și verificare (capacitatea efectivă de a avea încredere în rezultate) — asta nu e un progres incremental. E un progres real.

Voi urmări ce urmează. Și sincer? Sunt optimist cu moderație că începem să vedem calculul cuantic maturizându-se.