Η επιχείρηση υπολογιστικού νέφους της Amazon.com παρουσίασε την Πέμπτη το πρώτο της τσιπ κβαντικού υπολογισμού, το οποίο, όπως υποστηρίζει, αποτελεί σημαντικό βήμα στην ανάπτυξη χρήσιμων και αξιόπιστων κβαντικών υπολογιστών.
Το τσιπ, με την ονομασία Ocelot, μπορεί να μειώσει το κόστος μείωσης των σφαλμάτων κβαντικών υπολογιστών έως και 90%, δήλωσε ο τεχνολογικός γίγαντας με έδρα το Σιάτλ.
Η κούρσα για την κατασκευή ενός πρακτικού κβαντικού υπολογιστή έχει φουντώσει μεταξύ των νεοφυών επιχειρήσεων και των μεγαλύτερων τεχνολογικών εταιρειών του κόσμου. Η ανακοίνωση της Amazon Web Services έρχεται μόλις μια εβδομάδα μετά τον ισχυρισμό της Microsoft ότι η κβαντική πληροφορική κατάφερε μια σημαντική ανακάλυψη δημιουργώντας μια νέα κατάσταση της ύλης. Η Google τον Δεκέμβριο δήλωσε ότι ανέπτυξε ένα νέο τσιπ, που ονομάζεται Willow, το οποίο, όπως είπε, σηματοδοτεί μια πρόοδο στην επίλυση των προβλημάτων διόρθωσης σφαλμάτων της κβαντικής πληροφορικής.
Το τσιπ Ocelot της Amazon είναι ένα πρωτότυπο και όχι ένα «πλήρες κβαντικό σύστημα», δήλωσε ο Oskar Painter, επικεφαλής του κβαντικού υλικού της AWS. «Έχει σχεδιαστεί για να δοκιμάσουμε την ικανότητά μας να εκτελούμε κβαντική διόρθωση σφαλμάτων και μόλις έχουμε αυτό το δομικό στοιχείο, τότε μπορούμε να το κλιμακώσουμε σε πολύ μεγαλύτερο μέγεθος».
Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της κβαντικής πληροφορικής είναι ότι τα qubits, οι βασικές μονάδες των κβαντικών υπολογισμών, δημιουργούν σφάλματα καθώς αντιμετωπίζουν προβλήματα, με τα σφάλματα να αυξάνονται όσο τα κβαντικά συστήματα γίνονται μεγαλύτερα. Τα qubits είναι εύθραυστα και ευαίσθητα στον «θόρυβο», ουσιαστικά σε μικρές διαταραχές στο περιβάλλον, όπως η θερμότητα και οι δονήσεις, οι οποίες τα αναγκάζουν να βγουν από την κβαντική τους κατάσταση. Η διόρθωση κβαντικών σφαλμάτων χρησιμοποιείται για να βοηθήσει στη διόρθωση των προβλημάτων που δημιουργούνται από αυτόν τον θόρυβο.
Οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να επεξεργαστούν αριθμούς με έναν θεμελιωδώς διαφορετικό τρόπο από τους παραδοσιακούς υπολογιστές και μπορούν να κάνουν ορισμένους υπολογισμούς τάξεις μεγέθους ταχύτερα. Μπορούν να είναι χρήσιμοι σε τομείς όπως η ανακάλυψη φαρμάκων, η κρυπτογράφηση δεδομένων και η ασφάλεια στον κυβερνοχώρο.
Ενώ ορισμένες εταιρείες εργάζονται για την κατασκευή πρακτικών κβαντικών υπολογιστών εδώ και δεκαετίες, η τεχνολογία απέχει ακόμη τουλάχιστον μια δεκαετία από την εμπορική χρήση, σύμφωνα με τον Painter. Άλλες εταιρείες και εμπειρογνώμονες του κλάδου λένε ότι απέχει μόλις λίγα χρόνια.
Οι προσεγγίσεις της Amazon, της Microsoft και της Google προσπαθούν να λύσουν την πρόκληση της κβαντικής διόρθωσης σφαλμάτων, αν και το έργο της Google στην ανάπτυξη υπεραγώγιμων κβαντικών κυκλωμάτων είναι πιο παρόμοιο με αυτό της Amazon, σύμφωνα με τον Painter. Τα αποτελέσματα της εργασίας της Amazon δημοσιεύθηκαν στο Nature, ένα κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό, την Τετάρτη.
Η Amazon ξεκίνησε επίσημα τις προσπάθειές της για την κατασκευή ενός κβαντικού υπολογιστή πριν από περίπου πέντε χρόνια με τη δημιουργία ενός κβαντικού εργαστηρίου στην πανεπιστημιούπολη του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια.
Η απόφαση αυτή ελήφθη για να ακροβατήσει σκόπιμα ανάμεσα στην ακαδημαϊκή κοινότητα και τη βιομηχανία, δήλωσε ο Painter. Από την ίδρυση του εργαστηρίου, η ομάδα -η οποία βρίσκεται επίσης στο Σαν Φρανσίσκο, τη Βοστώνη και τη Νέα Υόρκη- έχει αυξηθεί σε πάνω από εκατό άτομα, είπε.
Η Amazon δημιούργησε μια νέα προσέγγιση για την κβαντική διόρθωση σφαλμάτων, δήλωσε ο Paul Smith-Goodson, αναλυτής κβαντικής πληροφορικής στην εταιρεία τεχνολογικών ερευνών Moor Insights & Strategy. Και παρόλο που μπήκε αργότερα στην κβαντική κούρσα, θα μπορούσε ακόμα να προλάβει τους ανταγωνιστές της, αν η μέθοδός της αποδειχθεί, είπε.
Παρόλα αυτά, υπάρχει αρκετός σκεπτικισμός που θα πρέπει να εφαρμόζεται σε κάθε κβαντική ανάπτυξη, δήλωσε η Heather West, αναλύτρια που επικεντρώνεται στην κβαντική πληροφορική στην εταιρεία ερευνών International Data Corp.
«Θα το κατηγοριοποιούσα αυτό περισσότερο ως πρόοδο και λιγότερο ως επανάσταση», δήλωσε η Γουέστ, αναφερόμενη στο τσιπ Ocelot της Amazon. Η προσέγγιση της εταιρείας δεν είναι επίσης εντελώς νέα, δήλωσε η West, επειδή άλλοι έχουν ήδη αποδείξει τη χρησιμότητα των υπεραγώγιμων qubits που έχουν σχεδιαστεί για να είναι πιο ανθεκτικά σε ορισμένους τύπους σφαλμάτων.
«Δεν υπάρχει σε αυτό το σημείο μια γνωστή λύση για το πώς θα μειώσουμε αυτά τα σφάλματα στα κβαντικά συστήματα», πρόσθεσε.
Για την Amazon, το λανσάρισμα του πρώτου της κβαντικού τσιπ αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης προσπάθειας να πάρει τις επιχειρήσεις στο πλευρό της κβαντικής πληροφορικής. Πέρυσι, η εταιρεία εγκαινίασε ένα συμβουλευτικό πρόγραμμα κβαντικής πληροφορικής που έχει ως στόχο να προετοιμάσει τους πελάτες για τη στροφή της κοινωνίας προς την τεχνολογία. Το 2019, ανακοίνωσε μια υπηρεσία που βασίζεται στο cloud και ονομάζεται Amazon Braket, η οποία επιτρέπει στις επιχειρήσεις να αναπτύσσουν και να δοκιμάζουν κβαντικούς αλγορίθμους σε προσομοιώσεις.
Η επόμενη κβαντική ενημέρωση της Amazon είναι πιθανότατα μερικά χρόνια μακριά, καθώς συνεχίζει να αναπτύσσει αυτό που μπορεί να κάνει το Ocelot, δήλωσε ο Painter.
«Αρχίζουμε να πλησιάζουμε σε ένα σημείο καμπής όπου αυτές θα γίνουν πραγματικές τεχνολογίες», δήλωσε.
Belle Lin, The Wall Street Journal
Επιμέλεια – Απόδοση: Τατιανή Σάγιεχ

