Voici pourquoi la suprématie quantique est inévitable

Il semble, ces jours-ci, que nous nous étendions rarement très longtemps entre les percées de l'informatique quantique. Pourtant, d'une certaine façon, les sceptiques restent convaincus que les médias exagèrent la promesse de la suprématie quantique. Nous le sommes probablement, à des degrés divers, mais cela ne veut pas dire que cela n'arrivera pas.

Si l'ensemble de la science était un quartier, le domaine de l'informatique quantique se situerait au coin de l'avenue «I Need Funding». Quelques Eurekas Away "boulevard. Et c'est pourquoi certains experts estiment que la suprématie, l'idée que les ordinateurs quantiques finiront par surpasser les classiques, est une chimère. L'histoire dit que ces gens ont tort. Mais avant d'aborder cette question, examinons la question

Qu'est-ce que la suprématie quantique?

Bref, c'est un moment spécial dans l'histoire de notre futur où un ordinateur quantique pourrait honnêtement railler un classique avec l'expression Je peux faire mieux, je peux faire mieux », étaient des ordinateurs quantiques capables de narguer (et classiques de soins). En substance, le point auquel un système quantique est capable de surpasser un système classique pour les mêmes tâches.

Pour simplifier la convervation, nous avons besoin d'une définition large du terme. Pour que les ordinateurs quantiques soient utilisables, ils ne peuvent pas être seulement des systèmes de plusieurs millions de dollars dédiés à la résolution d'un seul problème. Ce n'est pas une nouvelle technologie révolutionnaire qui pourrait changer notre compréhension fondamentale de l'univers, comme nous l'avons écrit dans notre couverture précédente .

Au lieu de cela, disons que la suprématie quantique serait la création d'un système quantique. capable d'exécuter une myriade d'algorithmes, pour une grande variété d'applications différentes, que tous les systèmes classiques (binaires) sont incapables de fonctionner.

À quelle distance est-il?

Malheureusement, personne ne sait ( ). Cela ne veut pas dire que cela n'arrivera pas – personne ne savait quand les humains pourraient percer les secrets du vol ou développer le grand collisionneur de hadrons. Ces choses ne se produisent pas dans des flashs comme des ouragans qui changent le paysage, mais sur des décennies de recherches douloureusement ralenties, sous-financées et mal comprises

Colin Earl, collaborateur de TNW, publie récemment : [19659010Leschercheursprédisentunetellepercée"aucoursdelaprochainedécennie"depuisprèsdequaranteansmaintenantetmalgrélesmilliardsdedollarsinvestisdansledéveloppementladateciblecontinuedereculer

Je dirais que le volume de mâchonnement Les percées passionnantes dans le domaine de l'informatique quantique vont au-delà de ma capacité à les couvrir dans une semaine de travail normale.

Pour être juste avec Colin, il fait référence à un problème très spécifique: le bruit. Il poursuit en déclarant:

Le bruit n'est pas un problème paralysant pour les ordinateurs traditionnels – leurs circuits peuvent être suffisamment robustes pour supporter un certain bruit et l'évacuer sous forme de chaleur.

Mais l'état quantique est intrinsèquement fragile et détruit par le bruit. Il y a des tentatives pour résoudre ce problème avec des circuits quantiques corrigeant les erreurs, mais ces mécanismes devraient également évoluer exponentiellement avec le nombre de bits. Ils ne peuvent pas. Et donc les ordinateurs quantiques ne seront jamais utilisables.

Mais le bruit est-il vraiment le point final – ne passez pas Go, ne percevez pas 200 $ – le problème que l'on prétend être? Kinda. Sorta.

Résolution du problème de bruit

Le bruit est sans doute le plus gros problème pour les systèmes informatiques quantiques. En fait, je dirais que surmonter ce problème est fondamentalement votre travail si vous développez ces machines. Vous pouvez lire notre introduction à l'informatique quantique ici qui contient une section expliquant des concepts clés tels que la théorie de l'observation et le bruit.

Heureusement, comme quand IBM et d'autres fabricants de matériel ont dû mainframe dans un iPhone nous ne sommes pas sur une échéance ici – un tel changement notable prend des décennies. Finalement, de nombreux scientifiques ont affirmé, nous allons comprendre tout cela. Et ce n'est pas seulement une conjecture. Voici une liste de solutions potentielles pour le problème de bruit dans les ordinateurs quantiques:

Et il y a des dizaines d'autres sous la forme d'expériences en cours, peut-être des centaines. Tant que les chercheurs travaillent sur le problème du bruit, et celui de la température, et les problèmes d'échelle, et tout autre obstacle, il y a de l'espoir.

Nous ne pouvons pas atteindre la suprématie quantique cette année. , mais cela ne veut pas dire que nous ne le ferons pas dans 20, 30 ou 100 ans. Il n'y a pas beaucoup de place pour des déclarations "jamais" dans le monde de la physique quantique.