Подобно другим гигантам информационной индустрии, Google активно развивает тему квантовых компьютеров. Подразделение Google Quantum AI Labs уже несколько лет занимается разработкой соответствующего программного и аппаратного обеспечения. На данном этапе стоит задача масштабирования чипов для практических сценариев и облегчения условий работы. Например, недавно мы писали о том, что Intel работает над спиновыми кубитами, которые могут функционировать при более высоких температурах.
На данный момент самые большие проблемы связаны с искажением информации из-за высоких температур и взаимодействия между отдельными кубитами. Поэтому сверхпроводящие кубиты охлаждают до температуры близкой к абсолютному нулю, чтобы блокировать малейшие колебания, которые могут привести к потере денных. Конечно, весьма актуальны вопросы обнаружения и коррекции ошибок.
Новый квантовый процессор под названием Bristlecone содержит 72 кубита, его можно назвать самым сложным чипом в данном отношении. Intel, например, сегодня работает с чипами на 49 кубитов, IBM тестирует чип на 50 кубитов. При разработке аппаратной платформы Google учитывала наработки с предыдущим чипом на 9 кубитов. Но базовые принципы остались прежними. Вероятность возникновения ошибки составляет 1%, для однокубитного вентиля Google указывает 0,1%, для двухкубитного - 0,6%. Конечно, в практических сценариях подобный уровень неприемлем. Чтобы снизить вероятность возникновения ошибок, приходится улучшать аппаратную платформу. Google также работает над новыми квантовыми алгоритмами с коррекцией ошибок первого и второго порядка.
К моменту квантового превосходства, то есть когда квантовые компьютеры вытеснят обычные, мы увидим дальнейший прогресс в сфере программного и аппаратного обеспечения. В некоторых сценариях квантовые чипы даже на 50 кубитов уже демонстрируют свое превосходство. Но практических применений на данный момент очень мало. Они имеют смысл только в том случае, если вероятность возникновения ошибки для двухкубитного вентиля упадет ниже 0,5%.
С масштабированием тоже не все гладко. Google нацелилась на квантовые чипы с числом кубитов не меньше 1.000. Только с ними практические сценарии уже становятся интересными, да и с большим числом кубитов вероятность возникновения ошибки будет ниже, также ошибки будет проще корректировать. С миллиона кубитов и выше вероятность будет настолько мала, что квантовые компьютеры станут реальной альтернативой обычным системам.
Ну а пока что квантовый процессор Bristlecone с 72 кубитами остается актуальной платформой Google для исследования квантовых вычислений.