جوجل ستعلن عن تفوقها الكمي قريبا

Why Google Is Poised to Hit the Next Critical Milestone in Quantum Computing

هذا الأسبوع عقدت ناسا :
ندوات لكبار الشركات العملاقة
لإطلاعهم عن آخر التطورات في علوم :

الحاسبات والحسابات الكمية .
آي : quantum computing

شركة جوجل يقال أنها ستعلن عن تفوقها الكمي قريبا .

هناك أجيال جديدة من الحاسبات العملاقة فائقة السرعة قادمة قريبا .
Gismodo US

MOUNTAIN VIEW, CA—Earlier this week, representatives from automotive and airline companies, big banks, software companies, and the military met to learn the basics of quantum mechanics at NASA. And that was only a small part of it.

Quantum computing software startup QCWare hosted the first quantum computing for business, or Q2B conference, at NASA Ames. Businesspeople seriously considering quantum computing met with experts, entrepreneurs, and professors to learn and see what future quantum computing might have in store for their businesses. There’s been plenty of progress and a lot of hope despite the fact that quantum computing is still in its 1950s, room-sized punch card computing phase. And importantly, conference participants also learned how to realistically judge how “good” a quantum computer really is.

Rumors have swelled that Google will announce “quantum supremacy” soon—essentially, that they will have created a quantum processing device that can solve a problem provably and unequivocally faster than a regular computer can. Such would be a major milestone in the quantum computing world, and Google hinted to some of the details at the conference.

“Press releases always talk about quantum space race in number of qubits,” said John Martinis, University of California, Santa Barbara physicist working with Google on their Quantum Supremacy project. “It’s more than just quantity, it’s qubit quality.” More on that in just a bit.

As a reminder, conventional computers are machines that perform calculations using a series of bits—any physical system whose most basic parts can take on one of two discrete values, like a coin. A quantum computer instead has quantum bits, or qubits. Qubits have some probability of simultaneously being zero or one during a calculation. Quantum computing algorithms perform calculations by manipulating these qubits via the mathematics of quantum mechanics. At its core, that math is just probability combined with complex numbers and the linear algebra you may have learned during your freshman year of college.

The next biggest quantum computing milestone is for some company to show unequivocally that their machine can easily solve problems difficult for a classical computer to solve. Not only does that company need a good quantum computer, but it needs the right problem to stump a classical computer. That problem must be hard, require a lot of high-quality qubits, and be generalizable to any quantum computer, said Martinis.

In Google’s case, the team will set up a quantum circuit with their qubits by entangling them (essentially, setting up a quantum link between them) and then allowing the system to evolve over time. At the end, how the qubits evolve is set by the rules of quantum mechanics, but the final measurement could take on different values with different probabilities. Figuring out the possible outcomes of the qubits, alongside the probability of measuring the outcomes, is so complex that the classical computer needs to simulate the quantum computer in order to do so, and might take weeks to do what the quantum computer can do in minutes.

This problem will offer the researchers a metric that can demonstrate not only that the quanutm computer has too many qubits to simulate classically, but also require the qubits to be good ones. That means they can’t produce the wrong value or turn into regular bits by interacting with the environment or other qubits for a long time. There are other quantum supremacy problems, too. These problems aren’t that useful for industry, but test the limits of regular computing and even the limits of quantum mechanics. And since they require the most advanced classical computers running their fastest algorithms for comparison, these problems will help push the boundaries of regular computing, too.

Google is in the midst of fabricating their 49 or 50 qubit quantum supremacy device this month, and will begin testing in two weeks (not taking Christmas vacation delays into account), said Martinis. But there are other kinds of quantum computers based on different architectures. One startup, IonQ, will use atoms trapped by lasers. Microsoft is working on a different kind of “topological” qubit based on the behaviors of many electrons, and longtime quantum computing business D-Wave uses a specialized system called quantum annealing to perform optimization problems.

Companies like Volkswagen, Airbus, Citibank and Emerson, European IT giant Atos, as well as venture capital firms were present to hear the presentations, and how potential applications like optimization and machine learning could help their businesses.

It’s clear to all that businesses won’t be able to take advantage of quantum computing for quite some time, maybe decades. But just know that people are thinking about this and all the different ways we might be able to use these computers. And you should expect to see companies hit some more major quantum computing milestones soon.

After all, we’re in the midst of entering a new era of quantum computing called the NISQ era, for Noisy, Intermediate-Scale quantum computer, explained John Preskill, CalTech theoretical physicist. But eyes are on the prize: a general purpose quantum computer. Fault tolerance, creating high-quality qubits (often from many physical qubits) that don’t error out, is what many are focused on as much as they are on the number of qubits. Preskill said “Progress towards fault tolerant quantum computer must continue.”

لماذا توشك جوجل على الوصول الى المرحلة الحرجة التالية في الحوسبة الكم

هذا الأسبوع عقدت ناسا :
ندوات لكبار الشركات العملاقة
لإطلاعهم عن آخر التطورات في علوم :

الحاسبات والحسابات الكمية .
آي: الحوسبة الكم

شركة جوجل يقال أنها ستعلن عن تفوقها الكمي قريبا .

هناك أجيال جديدة من الحاسبات العملاقة فائقة السرعة قادمة قريبا .
Gismodo لنا

عرض الجبل, في وقت سابق من هذا الاسبوع, ممثلون من شركات السيارات وشركات الطيران, والبنوك الكبيرة, وشركات البرمجيات, والجيش اجتمع لتعلم اساسيات الميكانيكا الكم في ناسا. وذلك كان فقط جزء صغير منه.

– واستضافت شركة البدا الكم الكم و و اول الحوسبة الكم للاعمال التجارية, او مؤتمر q2b, في ناسا ايمز. ويرى رجال الاعمال بجدية ان الحوسبة الكم التقى بالخبراء واصحاب المشاريع والاساتذة لكي يتعلموا ونرى ما يمكن ان يفعله الحوسبة الكم في المستقبل من اجل اعمالهم كان هناك الكثير من التقدم والكثير من الامل على الرغم من حقيقة ان الحوسبة الكم لا تزال في 1950 s, وال غرفة بحجم الغرفة الحوسبة. والاهم من ذلك, ان المشاركين في المؤتمر تعلموا ايضا كيف القاضي على نحو واقعي كيف يكون “جيد” حاسوب الكم حقا.

بدات الشائعات بان ” جوجل ” ستعلن ” التفوق الكمي ” قريبا, وانها ستكون قد انشات جهاز معالجة الكم الذي يمكن ان يحل مشكلة على و قاطعة بشكل لا لبس فيه اكثر من جهاز الكمبيوتر العادي. ومن شان ذلك ان يكون معلما رئيسيا في عالم الحوسبة الكم, و المح جوجل الى بعض التفاصيل في المؤتمر.

” نشرات صحفية تتحدث دائما عن سباق الفضاء الكمي في عدد من qubits,” قال جون مارتيني, جامعة كاليفورنيا, الفيزيائي سانتا باربرا يعمل مع جوجل على مشروع التفوق الك الكم. ” انها اكثر من مجرد كمية, انها جودة qubit.” اكثر على ذلك في قليلا.

وعلى سبيل التذكير, فان الحواسيب التقليدية هي الات تقوم باجراء الحسابات باستخدام سلسلة من قطع اي نظام مادي يمكن ان تاخذ معظم اجزاءه الاساسية على احد القيم المنفصلة, مثل العملة المعدنية. حاسوب كمي بدلا من ذلك لديه قطع كمية, او qubits. Qubits لديها بعض الاحتمالات في ان تكون في نفس الوقت صفر او واحد خلال عملية حسابية. الخوارزميات الكم الكم تقوم بالحسابات عن طريق التلاعب بهذه qubits عن طريق الرياضيات الميكانيكا الكم. في جوهره, تلك الرياضيات هي مجرد احتمالية مجتمعة مع الاعداد المعقدة والجبر الخطي الذي قد تعلمته خلال السنة الاولى من الكلية.

اكبر معلم الحوسبة كمي هو ان تظهر بعض الشركات بشكل لا لبس فيه ان الالة يمكنها بسهولة ان تحل المشاكل من الصعب على الكمبيوتر الكلاسيكي ان يحلها. ليس فقط ان هذه الشركة بحاجة الى كمبيوتر كمي جيد, لكنها تحتاج الى المشكلة الصحيحة ل الجدع حاسوب كلاسيكي. هذه المشكلة يجب ان تكون صعبة, تتطلب الكثير من qubits العالية الجودة, وان تكون قابلة للت تعمي الى اي حاسوب كمي, وقال المارتيني.

في حالة جوجل, سوف يقوم الفريق باعداد دائرة كمية مع qubitsها عن طريق المشركةها (اساسا, انشاء وصلة كمية بينهما) ثم السماح للنظام بالتطور مع مرور الوقت. في النهاية, كيف يتطور نظام qubits من قبل قواعد الميكانيكا الكم, ولكن القياس النهائي يمكن ان يتخذ على قيم مختلفة مع احتمالات مختلفة. معرفة النتائج المحتملة ل qubits, جنبا الى جنب مع احتمال قياس النتائج, معقدة جدا ان الكمبيوتر الكلاسيكي بحاجة الى محاكاة الكمبيوتر الكم من اجل القيام بذلك, وقد يستغرق اسابيع للقيام بما يمكن ان يفعله الكمبيوتر الكم في دقائق. .

هذه المشكلة ستعرض للباحثين المقياس الذي يمكن ان يثبت ليس فقط ان الكمبيوتر quanutm لديه الكثير من qubits ل محاكاة بشكل كلاسيكي, ولكن ايضا يتطلب من qubits ان تكون جيدة. وهذا يعني انهم لا يستطيعون انتاج القيمة الخطا او التحول الى قطع عادية من خلال التفاعل مع البيئة او غيرها من qubits لمدة طويلة. هناك مشاكل اخرى لسيادة الكم, ايضا. هذه المشاكل ليست مفيدة بالنسبة للصناعة, ولكن اختبار حدود الحوسبة العادية وحتى حدود الميكانيكا الكم. وبما انهم بحاجة الى اكثر الحواسيب الكلاسيكية المتقدمة التي تدير اسرع الخوارزمياتها للمقارنة, فان هذه المشاكل ستساعد على دفع حدود الحوسبة العادية, ايضا.

جوجل في وسط الله لها 49 او 50 جهاز التفوق الكمي في هذا الشهر, وسيبدا الاختبار في اسبوعين (عدم اخذ عطلة عيد الميلاد تاخير في الحساب), قال المارتيني. ولكن هناك انواع اخرى من الحواسيب الكمية مبنية على بنية مختلفة. بداية واحدة, ionq, سوف تستخدم الذرات محاصر بواسطة الليزر. تعمل شركة مايكروسوفت على نوع مختلف من ” الطوبو الطوبو ” استنادا الى سلوكيات العديد من الالكترونات, وتستخدم شركة ” د د العمل العمل ” نظام متخصص يسمى ” للدفاع الكم ” للقيام بمشاكل التحسين.

شركات مثل volkswagen فاجن, اير الايرباص, سيتيبانك, و ايمرسون, و الاوروبي عملاق, وشركات راس المال الاستثماري كانت موجودة للاستماع الى العروض, وكيف يمكن للتطبيقات المحتملة مثل تحسين وتعلم الالات ان تساعد اعمالها.

من الواضح للجميع ان الاعمال التجارية لن تكون قادرة على الاستفادة من الكمبيوتر الكمي لبعض الوقت, وربما عقود. ولكن فقط اعرف ان الناس يفكرون بهذا وكل الطرق المختلفة التي قد نكون قادرين على استخدام هذه الحواسيب. ويجب ان تتوقع ان ترى الشركات تضرب بعض المعالم الرئيسية ل الحوسبة الكم في القريب العاجل.

بعد كل شيء, نحن في وسط الدخول الى عصر جديد من الحوسبة الكم يسمى عصر nisq, من اجل كمبيوتر كمي, و اوضح على مقياس متوسط, وشرح جون preskill, الفيزياء النظرية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. ولكن العيون على الجائزة: حاسوب كمي غرض عام. ان التسامح, وخلق qubits عالية الجودة (في كثير من الاحيان من العديد من qubits البدنية) التي لا خطا, هو ما يركز عليه الكثيرون بقدر ما هم على عدد من qubits. وقال preskill: ” التقدم نحو الكمبيوتر الكمي متسامح خطا يجب ان يستمر.”