B>Он похож на золотой канделябр – и содержит самое холодное место в известной вселенной.
Я смотрю на нечто большее, чем просто самый мощный компьютер в мире – это технология, которая является ключом к финансовой безопасности, биткойнам, государственной тайне, глобальной экономике и многому другому.
Квантовые вычисления определят, какие компании и страны выиграют, а кто проиграют – остальная часть 21 века.
Передо мной на высоте метра над полом в здании Google в Санта — Барбаре, штат Калифорния, висит Уиллоу. Честно говоря, это было не то, что я ожидал.
Здесь нет ни экранов, ни клавиатур, не говоря уже о голографических шлемах или чипах для чтения мыслей.
Уиллоу представляет собой структуру размером с нефтяную бочку: серия круглых дисков, соединенных сотнями черных проводов, которые спускаются в бронзовую криогенную ванну с жидким гелием, которая поддерживает квантовый микрочип при температуре на одну тысячную градуса выше абсолютной. ноль.
Это выглядит очень похоже на 80-е, но если потенциал квантовых технологий будет реализован, медузоподобная структура из металла и проводов передо мной изменит мир во многих отношениях.
«Добро пожаловать в нашу лабораторию квантового искусственного интеллекта», — говорит Хартмут Невен, руководитель отдела квантового искусственного интеллекта в Google, когда мы проходим через строгий режим безопасности. дверь.
Мэриголд — почти легендарная фигура, сочетание технологического гения и фаната техно-музыки, который одевается так, будто только что приехал сюда на сноуборде прямиком с фестиваля Burning Man, для которого он еще и создает арт-объекты. Может быть, так оно и есть – в параллельной вселенной. Подробнее об этом позже.
Его миссия — превратить теоретическую физику в функциональные квантовые компьютеры, «чтобы решать проблемы, которые иначе неразрешимы». Он признает, что он предвзят, но говорит, что у этих канделябров лучшие характеристики в мире.
Secret Temple высокая наука
Большая часть наших разговоров вращается вокруг того факта, что нам не разрешено снимать в этой закрытой лаборатории. Эта важнейшая технология подлежит экспортному контролю, секретности и находится в центре гонки за коммерческое и экономическое доминирование.
Любое небольшое преимущество — от формы новых компонентов до компаний в глобальных цепочках поставок — может стать источником стратегического влияния.
В этом храме высокой науки чувствуется характерное калифорнийское настроение – в искусстве и цветах. Каждому квантовому компьютеру дано имя, например, Якусима или Мендосино, каждый обернут произведением современного искусства, а стены украшены фресками в стиле граффити, освещенными ярким зимним солнцем.
Мэриголд держит Willow, новейший квантовый чип Google, который обеспечил два важных открытия. По его словам, он «раз и навсегда» закрыл дискуссию о том, могут ли квантовые компьютеры выполнять задачи, недоступные классическим компьютерам.
Уиллоу также решила контрольную задачу за считанные минуты – задачу, на решение которой лучшему в мире компьютеру потребовалось бы 10 септиллионов лет, или более триллиона триллионов, или число с 25 нулями, что значительно превышает возраст Вселенной.
Этот теоретический результат недавно был применен к Quantum Echoes, алгоритму, недоступному обычным компьютерам, который помогает изучать структуру молекул с использованием той же технологии, которая используется в МРТ.
Невен перечисляет, как, по его мнению, квантовый чип Уиллоу сможет «помочь решить многие проблемы, с которыми сейчас сталкивается человечество».
«Это позволит нам более эффективно открывать медицину»говорит он. — Это поможет сделать производство продуктов питания более эффективным, оно поможет производить энергию, транспортировать энергию, хранить энергию… решить проблемы изменения климата и голода.
Это позволяет нам значительно чтобы лучше понять природу, а затем раскрыть ее секреты и создать технологии, которые сделают жизнь приятнее для всех нас», — добавляет Невен.
Некоторые исследователи полагают, что настоящий искусственный интеллект станет возможен только с использованием квантовых технологий.
Члены местной команды недавно получили Нобелевскую премию за фундаментальные исследования «сверхпроводящих кубитов», которые находятся здесь
Чип Willow имеет 8 кубитов, но борьба ведется за достижение 1 миллиона кубитов для создания «машины общего назначения», способной безошибочно выполнять квантовую химию.
Компании по всему миру стремятся создать революционное изобретение
За происходящим здесь внимательно наблюдают во всем мире. Профессор сэр Питер Найт, председатель Стратегического консультативного совета Национальной программы квантовых технологий, говорит, что Уиллоу проложила новый путь. необходима коррекция ошибок. Уиллоу был первым, кто продемонстрировал, что коррекцию ошибок можно выполнять посредством повторяющихся циклов исправлений, которые улучшают результат», — говорит он.
Это выводит технологию на путь масштабирования для точного выполнения триллиона операций, возможно, уже через семь-восемь лет, а не через два десятилетия, как считалось ранее.
Если первая четверть этого столетия ознаменовалась появлением Интернета, а затем искусственного интеллекта, то следующие 25 лет наверняка станут началом квантовой эры.
Представьте, что вам нужно найти теннисный мяч в одном из тысячи запертых ящиков. Квантовый компьютер открывает их все одновременно. Или, аналогично, вместо сотни ключей, чтобы открыть сто дверей в обычных расчетах квантовые технологии позволяют моментально открыть все сто сразу одним ключом.
Эти машины подойдут не всем. Они не уменьшатся до размеров телефонов, очков искусственного интеллекта или ноутбуков. Но суть в том, что мощность этих компьютеров растет в геометрической прогрессии, и каждый пытается принять в этом участие.
Я спросил генерального директора Nvidia Дженсена Хуанга, представляет ли это угрозу для его бизнес-модели поставок специализированных чипов искусственного интеллекта.
И один из ведущих британских экспертов в этой области указывает, что поставлено на карту в квантовом мире — ведь это возможность расшифровать практически все, от гостайны до биткоина.
Все криптовалюты тоже придется пересмотреть из-за угрозы квантовые вычисления», — говорит сэр Питер.
Один из ключевых партнеров Nvidia заявил в прошлом году, что, хотя у Биткойна еще есть несколько лет, технология должна будет перейти к более безопасному блокчейну к концу десятилетия.
Источники в технологической отрасли используют термин «Собрать сейчас, расшифровать позже», чтобы описать процесс, с помощью которого правительственные учреждения, предположительно, хранят все зашифрованные данные в мире — дома и за рубежом — с помощью ожидание, что будущие поколения смогут получить к нему доступ.
Глобальные гонки
Существует также глобальная гонка. Подход Китая сильно отличается от коммерческой гонки в США и на Западе.
Общий объем ресурсов, которые Китай посвятил квантовым технологиям, оценивается примерно в 15 миллиардов долларов, и, по словам сэра Питера, он может равняться совокупным правительственным программам остального мира.
С 2022 года Китай опубликовал больше научных статей по квантовым темам, чем любая другая страна. Усилия возглавляет физик-новатор Пан Цзяньвэй. Это ключевая часть 14 п’ семилетнего плана Пекина.
Китай решил остановить развитие собственных квантовых исследований в технологических компаниях, таких как Baidu и Alibaba, и сконцентрировать людей и инфраструктуру в рамках государственного предприятия. Китай пытается получить преимущество в области квантовой связи и спутниковых технологий.
В прошлом году Пан разработал и протестировал квантовый компьютер Zuchongzhi 3. 0, используя аналогичную технологию, но другой подход, чем у Уиллоу, и сообщил о аналогичных результатах.
Осенью его открыли для коммерческого использования. Все это очень напоминает Манхэттенский проект времен Второй мировой войны или космическую гонку XXI века.
Великобритания — один из научных центров квантовых исследований. Именно британский учёный провел оригинальное исследование сверхпроводящих кубитов.
Там десятки компаний, которые проводят передовые исследовательские работы. Правительство планирует осуществить значительные инвестиции в эту область в ближайшие недели. Это жизненно важно для экономики, армии и геополитики. Есть надежда, что Великобритания станет третьей державой в этой области.
Параллельные Вселенные
Между тем, в Willow Lab возникают, возможно, еще более экзистенциальные вопросы. В прошлом году Невен предположил, что беспрецедентная скорость Уиллоу подтверждает некоторые концепции существования мультивселенной. На самом деле такую скорость можно было бы объяснить тем, что Уиллоу использует вычислительные ресурсы параллельных вселенных. Не все учёные с этим согласились.
«Споры до сих пор очень оживленные», — говорит он мне.
Невен осторожно отмечает, что Уиллоу это не доказала, но это «намёк на то, что к этой идее стоит отнестись серьёзно».
Это передний край мирового развития – технологий, роста – и британское правительство скоро будет инвестировать сотни миллионов, чтобы догнать Уиллоу и китайские разработки.
Звучит как научная фантастика. Но очень быстро это становится экономической реальностью.
