В марте 2018 года компания Google объявила, что ей удалось построить 72-кубитный квантовый процессор Bristlecone, имеющий низкий процент ошибок в вычислениях. Компания не раскрыла подробных характеристик устройства, однако утверждает, что оно позволяет достичь «квантового превосходства». И сейчас Google подписало специальный контракт с NASA, который должен помочь Google доказать квантовое превосходство в течении нескольких месяцев.
Квантовое превосходство – это идея, состоящая в том, что достаточно мощный квантовый компьютер сможет сделать некоторые математические вычисления, которые классические суперкомпьютеры сделать не в состоянии.
Когда классические компьютеры хранят информацию в битах, которые представлены либо 1, либо 0, квантовые компьютеры используют кубиты, которые существуют в неопределенном состоянии между 1 и 0.
На данный момент при помощи кубитов совершать обычные вычисления невозможно, однако для множества неразрешимых задач, учитывающих квантовые состояния атомов, использование кубитов должно предоставлять решения, которые требуют от классических суперкомпьютеров миллионы и миллиарды лет вычислений.
Доказательство реальности квантового превосходства стало бы большим делом, поскольку это позволило бы вывести на рынок устройства, которые могут легко взломать ранее нерушимые коды, создавать финансовые, погодные и другие прогнозы, предсказывать поведение вновь создаваемых химических молекул лекарств и так далее. Однако самое главное достоинство квантового процессора состоит в том, что на его базе можно построить искусственный интеллект.
Google подтвердил MIT Technology Review, что соглашение в NASA касается его новейшего 72-кубитного квантового чипа, называемого Bristlecone. Новое сотрудничество будет работать следующим образом.
Поскольку Bristlecone требует сверхпроводящих схем, поддерживаемых при температуре, близкой к абсолютному нулю, Bristlecone нельзя перенести из лабораторий Google. Вместо этого исследователи из Лаборатории искусственного интеллекта Quantum (QuAIL) в Исследовательском центре Ames NASA в Силиконовой долине будут подключены к Bristlecone онлайн через службу Google Cloud API. Google также будет использовать текущее программное обеспечение, которое позволяет классическим компьютерам моделировать квантовые схемы, чтобы NASA могло всё это улучшить.
NASA со своей стороны предоставит Google доступ к своему суперкомпьютеру Pleaades, расположенному в Эймсе. Pleaades – самый мощный суперкомпьютер NASA, который в настоящее время занимает первое место в мире по своим возможностям вычислений.
Примерно в июле следующего (2019) года, то есть через 12 месяцев с момента подписания контракта, NASA «сравнит результаты классического моделирования квантовых схем с результатами аппаратного обеспечения Google».
По информации, полученной MIT Technology Review от Google, компания предоставит NASA доступ к своему квантовому процессору и его программному обеспечению, по крайней мере, до 2023. Однако на данный момент представители NASA давать какую-то информацию о контракте отказались.
Комментарий Редакции The Big The One:
1 февраля 1982 года компания Intel выпустила свой революционный процессор Intel 80286, построение которого преодолело немыслимую по тем временам планку в 100 000 транзисторов (в Intel 80286 их 134 000 штук). Буквально за пару лет до этого Intel выпускала процессоры, где счет элементов шел на тысячи и которые умельцы в СССР старательно копировали, выпуская так называемые “аналоги”.
Технология микроэлектроники Совдепии была до смешного простая, предполагавшая наличие лобзика, микроскопа и фотоаппарата. Лобзиком процессор распиливали, потом фотографировали, после чего гальваники тупо копировали, что видели. И все неплохо работало.
Однако с 286-м начались сложности, поскольку заложенные в процессор команды для советских схемотехников оставались загадкой. А поскольку советские инженеры были не тупее, а иногда даже намного умнее американских, они не могли понять: как американцы смогли эту штуку вообще создать? Тогда же, в курилках и шёпотом была выказана первая мысль об участии в разработке Intel 80286 каких-то инопланетян.
17 октября 1985 года Intel выпустил свое новое чудо – процессор Intel 80386, в котором было уже 275 000 транзисторов. СССР уже к тому моменту разваливался, госзаказа на распил Intel 80386 не было, но люди все равно его распили и посмотрели что там да как. И тогда разговоры про инопланетянин стали еще громче.
Для иллюстрации хода мыслей адептов из НИИ возьмем электротехническое изделие Совдепии, известное в народе как выключатель.
При всей кажущейся простоте этой конструкции, на самом деле сделать всё было довольно сложно.
Делать этот выключатель начинает не вышедший вчера из ВУЗа баран, а седой квалифицированный инженер самой высокой на заводе категории, причем делает он его не с нуля, а использует более ранний образец. Для каждой из деталей выключателя (кроме винтов) создается чертеж, после чего эти детали квалифицированный слесарь ваяет в инструментальном цехе из какой-нибудь мягкой пластмассы.
Далее выключатель собирается и толпа инженеров смотрит: как он работает, где там что заедает и так далее. И потом, когда уже все с выключателем понятно – создается его окончательный чертеж – для каждой детали, над которой работает отдельный конструктор. А конструктор, который выключатель как бы придумал всеми руководит.
Когда чертежи деталей готовы – начинает работать другая команда инженеров, которая делает чертежи так называемых пресс-форм – парных металлических штук, которые будут обжимать горячий пластик и лепить из него детали для выключателя. Сколько деталей – столько и пресс-форм, над каждой из которых работает отдельный конструктор, неделями рисуя такую штуку за кульманом и бегая по отделу с циркулем, тщательно выверяя размеры будущего изделия.
Кроме пластмассовых деталей в выключателе есть так же и детальки из металла, которые тоже нужно создать и запустить технологическую цепочку их производства, для чего на заводе есть целый здоровенный цех. И только когда готова эта цепочка, когда готовы пресс-формы, начинается сам выпуск продукта, который в 99% случаев НЕ РАБОТАЕТ. То есть ломается, заедает, где-то что-то не собирается. И так происходит не потому, что инженеры были тупые, а потому что даже простой выключатель в человеческой голове смоделировать невозможно! Его нужно сделать и посмотреть, после чего внести (и не один раз) мелкие правки.
В общем и целом производство выключателя занимало в 1980-х порядка 6-ти месяцев, а производством занимался коллектив из порядка 1000 человек. Выключатель маленький, 1000 не может одновременно стоять и его тыкать, поэтому каждому на тыканье отводиться своей время и быстрее чем за полгода запустить продукт в серию нельзя никак. Даже если инженеры будут стоять у кульманов сутками, а за станки поставить детишек по законам военного времени – всё равно оно будет долго.
А теперь представим изделие, в котором 275 000 деталей – как в Intel 80386. Сколько людей нужно него напрячь? Сколько “выключателей” в этом процессоре?
Процессор немного посложнее розетки, поскольку перед тем как создать его промышленный чертеж нужно создать его схему. Потом воплотить схему в кремний и в металл. Потом нужно посмотреть, как это будет работать, поскольку проект в голове – это одно, а проект в реале – это совершенно другое.
Когда немецкие или итальянские люди делают ХОРОШИЙ автомобиль – они, после того как автомобиль собран, некоторое время на нем ездят, чтобы посмотреть как там прилегают детали. Потом все разбирают, меняют, полируют – и только потом продают заказчику.
Однако в процессоре Intel 80386 все равно больше деталей чем в автомобиле и представить как они будут работать в схеме в голове невозможно. Нужно это собрать и потом потыкать в разные места амперметром, вычислить оптимальную силу тока и напряжения для работы устройства.
Так же, кроме деталей в процессоре Intel 80386 есть такая штука как как машинный язык – многотомное собрание команд для процессора, которые представляют собой последовательности цифр. С ним потом работает ассемблер. Официально производители записывают создание этого языка на какого-то одного яйцеголового чувака, который придумывает этот машинный язык и хранит его в башке как в DDR SDRAM, но реально это всё напечатано на бумаге, которую читают и перечитывает куча людей. Причем, если кто-то на производстве решит перепаять пару транзисторов – весь машинный язык идет в топку, всё заново нужно переписывать. И так по многу и многу раз. Сколько для всего этого нужно людей и лет?
По самым скромным оптимистическим подсчетам для перехода от Intel 80286 к Intel 80386 нужен здоровенный НИИ, который будет работать круглые сутки лет пять, а может быть и все десять.
Если у кого есть иллюзии на предмет возможностей Intel – возьмем не менее известную фирму, такую как Microsoft, которая выпускает такой продукт как Windows. Яйцеголовых людей у Microsoft не меньше, если не больше чем у Intel. Сколько Microsoft тратит на разработку новой версии Windows? А сколько Intel тратит на сопоставимый по сложности машинный язык для нового процессора?
Когда очередной продукт от Windows выходит в продажу к удивлению разработчиков выясняется, что несмотря на годы усилий их продукт получился косым и ему нужно обновление, которое все сразу бегут закачивать. Потом еще одно обновление, потом еще и еще, потом сервиспак и так далее. А сколько обновлений делает Intel? Правильно: ни одного. То есть там сразу всё придумали и все сразу работает как часы, а Microsoft работает над тем же объемом задач десятилетия. Возникает вопрос: ну неужели в Microsoft все такие тупые, а Intel создает новый машинный язык для нового процессора каждый месяц?
Ответ на этот вопрос прост и до смешного очевиден. Просто Microsoft действительно делает свои продукты с нуля, а Intel просто налаживает производство чего-то готовенького. Например процессора, найденного при каких-то раскопках. Или процессора инопланетянин. Или им прислали из бункера в Швейцарии образец компьютера протоцивилизации. Только так успехи Intel и можно объяснить. И лишним доказательством этой точки зрения является то, что Intel никто не может повторить. Все лепят или по их лицензии, или распиливают процессор и делают его корявую копию. Других процессоров кроме Intel на этой планете нет. Не считая, конечно же, процессора Bristlecone от Google. С ним в компьютеризации мира, похоже, начинается совсем новая эра.
Знакомство землян с микропроцессорами от Intel было темой довольно рискованной, поскольку любой человек с мозгами мог на эти процессоры посмотреть, прикинуть количество трудозатрат на их производство и сделать однозначный вывод: Intel бегут впереди паровоза, на десятки, если не на сотни лет опережая возможности существующей цивилизации. Однако расчет был на лень и тупость самых широких масс, которые легко поверили в рубеж в 100 000 транзисторов, проглотили 1 000 000, лет десять назад Intel преодолела рубеж в миллиард и сейчас речь пошла от триллионах.
Однако пипл всё это активно хавает, наивно веря в создание таких сложных устройств какими-то парнями из DARPA. Тем не менее, несмотря на “прогресс” итоги экперимента его инициаторов не устраивают и прогресс, по их мнению, идет слишком медленно. Поэтому всё очень похоже на то, что отныне решено отойти от традиционной схемы с как бы объяснениями. Теперь на арену выходит Google и его Bristlecone. Только если принцип работы Intel хотя бы в общих чертах всем понятен, то во все эти фигле мигле с “квантовыми кубитами” не въедет даже даже чувак с дипломами инженера и математика. И если даже распилить этот Google-Bristlecone – там все равно будет всё непонятно.
Но пипл уже натренирован смартфонами и готов к восприятию “квантовых гаджетов”, которые будут стоить сто баксов и наделять адептов немыслимыми возможностями постов Facebook, поскольку им не приходит и никогда не придет в голову подумать над тем, для чего “квантовый гаджет” может быть использован еще.
Хотя, если сказать честно – не сильно оно понятно и нам. Мы можем лишь констатировать, что мир кто-то усиленно подталкивает в вычислительном направлении. Но полагаем, что в ближайшие пару лет необходимость массового распространения каких-то непонятных, производимых скорее всего вообще не на Земле устройств станет более или менее очевидной. Возможно даже что некоторым людям эта необходимость очевидна уже сейчас.
Источник: http://thebigtheone.com/?p=3508
