Google folosește computere cuantice care vorbesc „limbajul naturii”

Afară, soarele balsam din septembrie încălzește o coastă idilică, în timp ce California se bucură de încă o zi perfectă.

Înăuntru, sunt minus 460 Fahrenheit (-273 Celsius) în unele locuri, buzunare de frig care se înfruntă de fizica imposibilă a mecanicii cuantice - o știință în care lucrurile pot exista simultan, să nu existe și, de asemenea, să fie ceva între ele.

Acesta este laboratorul Quantum AI al Google, unde zeci de oameni super inteligenți lucrează într-un birou echipat cu pereți de escaladă și biciclete electrice pentru a modela următoarea generație de computere - o generație care va fi diferită de orice au utilizatorii în prezent în buzunare sau în birouri.

„Este un nou tip de computer care folosește mecanica cuantică pentru a face calcule și ne permite... să rezolvăm probleme care altfel ar fi imposibile”, explică Erik Lucero, inginer principal la campusul de lângă Santa Barbara.

„Nu vă va înlocui telefonul mobil, desktopul; va funcționa în paralel cu aceste lucruri.”

Mecanica cuantică este un domeniu de cercetare despre care oamenii de știință spun că ar putea fi folosit într-o zi pentru a ajuta la limitarea încălzirii globale, pentru a proiecta sisteme de trafic urban sau pentru a dezvolta noi medicamente puternice.

Promisiunile sunt atât de mari încât guvernele, giganții din tehnologie și start-up-urile din întreaga lume investesc miliarde de dolari în ele, angajând unele dintre cele mai mari creiere din jur.

Calculul de modă veche este construit pe ideea de certitudine binară: zeci de mii de „biți” de date care sunt fiecare cu siguranță fie „pornit”, fie „dezactivat”, reprezentați fie de unu, fie de zero.

Calculul cuantic folosește incertitudinea: „qubiții” săi pot exista atât într-o stare de unicitate, cât și de zero, în ceea ce se numește suprapunere.

Cea mai faimoasă ilustrație a unei suprapuneri cuantice este pisica lui Schrodinger - un animal ipotetic închis într-o cutie cu un balon cu otravă care se poate sparge sau nu.

În timp ce cutia este închisă, pisica este simultan vie și moartă. Dar odată ce interferați cu starea cuantică și deschideți cutia, problema vieții sau morții pisicii este rezolvată.

Calculatoarele cuantice folosesc această incertitudine pentru a efectua o mulțime de calcule aparent contradictorii în același timp - un pic ca și cum ați putea parcurge toate rutele posibile într-un labirint dintr-o dată, în loc să le încercați pe fiecare în serie până când găsiți calea potrivită.

Dificultatea pentru designerii de calculatoare cuantice este ca acești qubiți să își mențină suprapunerea suficient de mult pentru a face un calcul.

De îndată ce ceva interferează cu ele - zgomot, noroi, temperatură greșită - suprapunerea se prăbușește și rămâi cu un răspuns întâmplător și probabil fără sens.

Calculatorul cuantic pe care Google l-a arătat jurnaliștilor seamănă cu un tort de nuntă steampunk atârnat cu susul în jos de o structură de susținere.

Fiecare strat de metal și fire curbe devine progresiv mai rece, până la etapa finală, unde procesorul de dimensiunea palmei este răcit la doar 10 Millikelvin, sau aproximativ -460 Fahrenheit (-273 Celsius).

Acea temperatură – doar o nuanță peste zero absolut, cea mai scăzută temperatură posibilă din univers – este vitală pentru supraconductivitate pe care se bazează designul Google.

În timp ce computerul de tip „layer-cake” nu este uriaș – aproximativ jumătate de persoană înalt – o cantitate decentă de spațiu în laborator este ocupată cu echipamentul pentru a-l răci – țevile zvâcnesc deasupra capului cu diluțiile de heliu care se comprimă și se extind, folosind același proces care menține frigiderul. rece.

Dar... ce face toate acestea de fapt?

Ei bine, spune Daniel Lidar, expert în sisteme cuantice la Universitatea din California de Sud, este un domeniu care promite multe când se maturizează, dar care este încă un copil mic.

„Am învățat să ne târăm, dar cu siguranță nu am învățat încă cum să mergem, să sărim sau să alergăm”, a spus el pentru AFP.

Cheia creșterii sale va fi rezolvarea problemei colapsurilor suprapoziționale - deschiderea cutiei pisicii - pentru a permite calcule semnificative.

Citește povestea completă aici ...