Dario Gil, dyrektor IBM Research: „Naszą wizją jest czerpanie korzyści ze świata kwantowego bez wiedzy o nim” | technologia

Urodzony w Murcji 47 lat temu, Dario Gil Albuquerque jest wiceprezesem i dyrektorem ds. badań IBM (IBM Research) zajmującym się przetwarzaniem kwantowym, uważanym za najbardziej przełomową technologię stulecia. Według inżyniera, jego dział opracował mapę drogową, którą należy wdrożyć z precyzją numeryczną, „nawet przed terminem”. Najnowszym osiągnięciem był 433 kilobajtowy procesor Osprey, zdolny do reprezentowania większej liczby stanów niż liczba atomów w widzialnym wszechświecie. IBM Quantum Systems stoi za 2000 publikacji naukowych i ma wsparcie setek firm współpracujących z międzynarodowymi korporacjami w celu zastosowania technologii zdolnej do ujawnienia pochodzenia wszechświata i otwarcia nowych drzwi dla ludzkości w opracowywaniu leków i kreatywności. nowych materiałów lub w przyszłości energii. Gil Albuquerque, który przebywa w Stanach Zjednoczonych dłużej niż w Hiszpanii, marzy o włączeniu swojego kraju i Ameryki Łacińskiej do ekosystemu ilościowego IBM. Mówi: „To się stanie”.

Pytam. Co to znaczy uzyskać dostęp do 433 kubitów za pomocą Osprey?

Odpowiadać. żyjemy Rozwój obliczeń kwantowych Jak powstaje przemysł? Aby rozwijać technologię, musisz stworzyć społeczność, która tworzy wartość dla wszystkich stron. W IBM kierujemy się własną mapą drogową, którą podzieliliśmy się z branżą dwa lata temu, i na tej ścieżce nakreśliliśmy ewolucję procesorów kwantowych. Pierwszy, który umieściliśmy w chmurze, w maju 2016 r. miał pięć kubitów, w zeszłym roku osiągnęliśmy 127, teraz mamy już 433, a w przyszłym roku będzie jeden z ponad 1000. Ponadto jesteśmy śledzenie ścieżki oprogramowanie [programación]jak to się rozwijało. Nasza wizja informatyki kwantowej polega na tym, że jest ona bezproblemowa i że nie musisz nic wiedzieć o świecie kwantowym, poza jego istnieniem, aby z niego skorzystać. Osprey pokazuje, że realizujemy naszą mapę drogową. Największym układem na świecie był już Eagle, zawierający 127 kubitów, ale teraz, z 433, nie ma nic podobnego w świecie nadprzewodników.

s. Pojemność większa niż atomy we wszechświecie?

Znaleziono R. Siła obliczeń kwantowych jest związana z reprezentacją informacji w najbogatszy sposób. Liczba stanów dostępnych w komputerze kwantowym zaczyna się od dwóch do n, gdzie n to liczba bitów. Jeśli masz dwa do potęgi 100 kubitów, na naszej planecie jest więcej przypadków niż atomów. Jeśli dostaniesz dwa, podnosi się do 300, więcej niż we wszechświecie. Nawet gdybyś poświęcił wszystkie atomy wszechświata na przechowywanie zer i jedynek, nie miałbyś wystarczająco dużo. tam widzisz Wykładnicza moc obliczeń kwantowych.

s. Jakie są granice obliczeń kwantowych?

Znaleziono R. Ma trzy ważne wektory: pierwszy to liczba bitów; Po drugie, jakość tych; I po trzecie, szybkość realizacji. W tym roku potroiliśmy liczbę bitów, cztery pod względem wielkości kwantowej (jakość) i 10 pod względem szybkości wykonywania obwodów. To bardzo ważne liczby dotyczące tego, jak nam idzie.

Nawet gdybyś poświęcił wszystkie atomy wszechświata na przechowywanie zer i jedynek, nie miałbyś wystarczająco dużo, aby przedstawić liczbę stanów dostępnych w komputerze kwantowym.

s. Czy Osprey jest dozwolony? Mówiąc o suwerenności kwantowejprocesor zdolny do wykonania zadania, którego żaden konwencjonalny komputer nie jest w stanie wykonać w rozsądnym czasie?

Znaleziono R. Nie podoba mi się ten koncept, jak wszyscy wiedzą. To, co staramy się osiągnąć, to stworzenie trwałej przewagi ilościowej. Oznacza to połączenie wystarczającej liczby kubitów, jakości i szybkości, aby wykonać bardziej wydajne obliczenia dotyczące odpowiedniego problemu naukowego lub biznesowego niż w przypadku tradycyjnego komputera. Pierwszą zaletą jest to, że nie można już symulować komputerów kwantowych. Stworzyliśmy nowe systemy, których nie da się już skutecznie emulować za pomocą klasycznego komputera. Ale granica na najbliższe lata to gwarancja, że ​​te systemy, przy tłumieniu i łagodzeniu błędów, a także wysokiej jakości szybkości wykonania, uzyskają wynik, którego nie da się w tak wydajny sposób uzyskać przy użyciu klasycznego komputera. Robimy wystarczające postępy i miejmy nadzieję, że w ciągu najbliższych kilku lat.

s. Czy zostanie pokonana bariera błędu?

Znaleziono R. Kiedy umieściliśmy pierwszy komputer w chmurze, miał dwa lub trzy błędy na 100 operacji. Teraz w najbardziej zaawansowanych systemach osiągnęliśmy jeden błąd na 1000 operacji. Powinniśmy osiągnąć jeden na 10 000. Jeśli osiągniemy to przy odpowiednim poziomie koherencji, czasie, jaki mamy kubit przed wykonaniem małej części, ten koktajl w połączeniu z technikami łagodzenia i tłumienia błędów arytmetycznych umożliwi pierwszą demonstrację przewagi kwantowej.

Mnożymy liczbę bitów przez trzy, cztery przez wielkość ilościową (jakość) i 10 przez szybkość wykonania obwodu

s. Czy społeczność naukowa może korzystać z Osprey?

Znaleziono R. Udostępnimy ją naszym klientom i partnerom w sieci IBM Quantum na początku przyszłego roku. Sieć Quantum ma już ponad 200 organizacji, od dużych korporacji po laboratoria, uniwersytety i partnerów strategicznych na całym świecie.

s. Jaki jest pożytek z obliczeń kwantowych?

Znaleziono R. Są trzy duże kategorie, w których są rozwijane. Pierwsza dotyczy symulacji wszystkiego, co ma związek z naturą. W sektorze przemysłowym firmy takie jak Boeing modelują materiały tak, aby miały jak najlepsze właściwości. Inne, takie jak BP, używają go do zasilania, a Daimler pracuje na bateriach. Innymi słowy, wszystko zależy od materiałów, fizyki i chemii. Drugi obszar to dane, które mają strukturę. Jest podstawą szyfrowania lub nauczanie maszynowe [aprendizaje automático]. Ta matematyczna reguła jest bardzo horyzontalna. Na przykład najbardziej zaangażowanym sektorem jest sektor finansowy. Tworzą się Sprzęt do obliczeń kwantowych Wewnątrz firm, aby zbadać przypadki użycia i dać im dostęp do najlepszych systemów. Istnieje również blisko 2000 publikacji naukowych stworzonych na komputerach IBM. Stał się pierwszorzędnym instrumentem naukowym. Qiskit, społeczność kwantowa open source [programas de código abierto] Najpopularniejszy na świecie, ma 1,8 miliona pobrań do tworzenia aplikacji kwantowych. Odkąd uruchomiliśmy pierwsze systemy w 2016 r., widzieliśmy, jak sektor ten stał się branżą, która znajduje się już wśród pięciu najważniejszych priorytetów technologicznych dla zdecydowanej większości krajów rozwiniętych. Tkanina przemysłowa rozwija się. Stworzyliśmy centra obliczeń kwantowych w Stanach Zjednoczonych, Niemczech, Japonii, Korei Południowej i Kanadzie…

s. A w Hiszpanii i Ameryce Łacińskiej?

Znaleziono R. to się stanie. Zawsze bardzo chciałem to zrobić, ale te rzeczy wymagają czasu. Jestem przekonany, że tak się stanie i nie będzie na dłuższą metę. W Hiszpanii i całej Ameryce Łacińskiej jest niezwykły talent i bardzo duże zainteresowanie. To priorytet i dla mnie nic nie będzie mnie bardziej ekscytować.

Granicą na najbliższe lata jest zapewnienie, aby układy kwantowe, z tłumieniem i łagodzeniem błędów oraz szybką implementacją jakości, uzyskały wynik, którego nie można w tak wydajny sposób uzyskać przy pomocy klasycznego komputera. Robimy wystarczające postępy i mam nadzieję, że w ciągu najbliższych kilku lat

s. Czy kluczem do sukcesu IBM w rozwijaniu obliczeń kwantowych bez pogardy dla obliczeń klasycznych?

Znaleziono R. Są komplementarne. Rewolucja, której doświadczamy w świecie komputerów, jest najbardziej ekscytującym momentem od czasu stworzenia pierwszych systemów cyfrowych w latach 40. XX wieku. Nowa rewolucja to coś więcej niż kubity. Jest to mieszanka bitów, sieci neuronowych i kubitów. Bity reprezentują obliczenia o wysokiej precyzji, sieci neuronowe, które stanowią podstawę sztucznej inteligencji [inteligencia artificial] i bity kwantowe. Kluczem jest ich połączenie. Zawsze będzie to hybrydowy system informacji klasycznej i ilościowej. Harmonia to klucz do przyszłości. Projekt Osprey opiera się na tej modułowości, dzięki czemu możemy w przyszłości mieć wiele chipów z tysiącami kubitów, łącząc wiele systemów. Projektujemy już systemy zawierające dziesiątki tysięcy kubitów. Widzieliśmy systemy superkomputerowe oparte na procesorach [unidades centrales de procesamiento] A w ostatniej dekadzie superkomputery oparte na GPU zostały [aceleradores de IA]. Stworzymy teraz systemy obliczeniowe, w których dodamy do tych dwóch procesorów kwantowych. Drugi niedawno ogłoszony IBM Quantum System to nasza wizja stworzenia pierwszych superkomputerów kwantowych. Aby osiągnąć ten cel, będziemy pionierami w jednoczeniu dziedzin informatyki i komunikacja ilościowa. Stworzymy splątanie kwantowe dla kubitów na różnych układach, a nawet systemach. Do tego ostatniego musimy wynaleźć tzw. konwerter, który pozwoliłby nam przejść od 5 GHz do terahercowych częstotliwości optycznych. Równolegle pracujemy nad tym, co jest dzisiaj, co jest jutro i za dziesięć lat.

Możesz do nas napisać [email protected]będzie podążać technologia krajowa w Facebook s Świergot Zarejestruj się tutaj, aby otrzymać Biuletyn Tygodniowy