Intel инвестира 50 млн. долара в изследвания в областта на квантовите компютри

Изпълнителният директор на Intel – Brian Krzanich пусна отворено писмо, в което обеща да отдели 50 млн. долара за дългосрочни изследвания в областта на квантовите компютри. Световният гигант в производството на компютърни процесори си сътрудничи с TU Delft – най-големият държавен технически университет в Холандия, и ще работи с QuTech – институтът за квантови изследвания към университета. Също така Intel обещава да ангажира своите научни изследователи и средства за решаване на проблемите на квантовите компютърни технологии.

Може да изглежда странно, да видим как Intel налива толкова много пари в квантовите компютърни изследвания, имайки в предвид че системите на компанията D-Wave са тествани и до голяма степен утвърдени в качеството си на работещи квантови компютри. Въпреки това системите на D-Wave имат някои значителни ограничения. В тяхната архитектура броят на обработваните паралелно квантови битове (Qubits), е нарастнал значително, но пълният брой на взаимовръзките между квантовите битове не е нарастнал пропорционално в същия мащаб. Освен това взаимовръзките между квантовите битове определят и сложността на проблемите, които компютърът всъщност може да разреши. Системите на D-Wave са със слабо изразена свързаност от гледна точка на архитектурата, което значително опростява маршрутизацията и конструкцията, но също така ограничава и възможностите за използване на тези компютри в реални приложения.

Устройствата на D-Wave не са единствения възможен тип квантови компютри, който може да бъде теоретично конструиран, нито пък е универсално подходящ за разрешаването на всеки тип задача. Предизвикателствата пред създаването на такива системи, въпреки това са значителни. Поради това, че е изключително лесно да бъде прекъснат процесът на квантови изчисления, под влиянието на външни смущения, компанията D-Wave използва за охлаждане на хардуера течен азот. От Intel не са съобщили, в какъв точно тип квантови системи имат намерение да инвестират, но така или иначе е невъзможно квантово-изчислителните процеси да протичат при стайна температура.

Което от своя страна означава, че този тип компютри, не са от типа хардуер, който би се поместил в устройство от рода на смартфон, лаптоп, или даже десктоп. В известен смисъл един функциониращ квантов компютър би приличал по-скоро на системите от 50-те и 60-те години – огромни инсталации с извънредно голямо енергийно потребление, невъзможност за преместване, и високи цени за опериране с тях. Причината, поради която Intel, както и други производители са толкова заинтересовани от тяхното производство, е че квантовите компютри могат да бъдат използвани за разрешаването на определени проблеми, които са толкова непосилно трудни, че биха отнели милиарди или трилиони години за адекватното им разрешаване, използвайки традиционните технологии, базирани на стандартните транзисторни чипове.

Даже ако си мислите, че правилото на Мур за напредъка на компютърните технологии, отново ще набере скорост в даден момент, то самите мащаби на времето, необходимо за разрешаването на тези проблеми, ще направят безполезна конвенционалната транзисторна технология. Както дадената по-горе схема показва, има също така голям брой от други специализирани приложения на квантовите компютри. Като например теоретично непробиваемата досега криптографска защита, с това неприятно последствие, че всеки съществуващ криптографски алгоритъм вече ще може да бъде разбит за части от секундата от един пълнофункционален квантов компютър.

Когато първите квантови компютри бъдат свързани онлайн, ще започнем да си даваме сметка, за това колко бързо те ще могат да работят, и какъв тип проблеми ще решават най-добре. Воденият изчислителен тест е обновен с резултатите от продължаващите усилия за тестване на системите на D-Wave, които илюстрират как разбирането на това как работи квантовият компютър, и какъв тип отговори може да даде, значително променя начина, по който се тестват и оценяват такива системи. Продължаващите изследвания върху квантовите системи, които могат да бъдат конструирани днес в практиката, ще са водещи и в по-нататъшната работа върху бъдещите проекти. Както Brian Krzanich отбелязва: „Преди 50 години, когато Гордън Мур за пръв път публикува своят известен труд, постулиращ че броят на транзисторите в даден чип ще се удвоява всяка година, никой не е мислел, че някога бихме могли да поставим повече от 8 милиарда транзистора в едно парче силиций, по-малко от сантиметър. Това би било невъобразимо през 1965 г. И въпреки това, 50 години по-късно, ние в Intel го правим всеки ден.“

Поради физичните свойства на течния азот, е твърде малко вероятно, че ще имаме квантови смартфони след 50 години. Но това не означава, че квантовите компютри няма да разширяват границите на човешкото познание и нашето разбиране за вселената.