A Google mesterséges intelligenciával foglalkozó blogja a héten mutatta be a vállalat új, a kaliforniai Santa Barbarában működő Quantum AI campusát, ahol mérnökök és tudósok dolgoznak az első kereskedelmi kvantumszámítógépének szoftveres és hardveres fejlesztésein. Ez utóbbi magában foglalja az első kvantum adatközpontot és a Google kvantumhardver-kutató laboratóriumait, illetve a cég társaság gyártókapacitásainak kiépítését a kvantumcsipek előállítására.

A piacképes termék, vagyis egy hasznosítható, hibáktól mentes kvantumszámítógép létrehozása még a Googlr ambiciózus tervei szerint is legalább tízéves munkát igényel, ami azonban onnentól jelentősen felgyorsítaná egy csomó sürgető probléma megoldását és a tudományos fejlesztéseket is. Ilyen például a fenntartható energiaellátás és a károsanyag-kibocsátás érdemi csökkentése a növekvő népesség ellátátásának biztosításával, vagy a mesterséges intelligencia hasznos alkalmazásainak feltárása.

A bejegyzés szerint az első lépésben meg kell építeniük a világ első kvantumtranzisztorát (ez két hibajavított "logikai kvantumbitet" jelent, melyek együtt hajtják végre a kvantumműveleteket), majd meg kell találniuk a módját, hogy ezeket száz- vagy akár ezerszámra építsék be a jövőbeni kvantumszámítógépekbe. Bár elvileg már most is megvásárolhatók kvantumszámítógépnek nevezhető eszközök, azok semmiképpen sem a teljesítményükkel sokkolnak, inkább oktatási célokra alkalmasak.

A hibajavítás ebben az esetben egy olyan technológia kifejlesztése lenne, ami a kvantumbitek (qubitek) instabilitásának és a rendszerek sérülékenységének kiküszöbölésével lehetővé tenné, hogy a kvantumszámítógépek hosszabb ideig működjenek megbízhatóan, és így támaszkodni lehessen rájuk a modellezésben és a szimulációs feladatokban. A számítási folyamatokban tapasztalható véletlen hibák vagy ingadozások (amit zajnak neveznek) ugyanis nyilvánvalósan hatással vannak a folyamat kimenetelére, a kvantumbitek pedig sérülnek a végrehajtott műveletek során.

Új eszköz a természet felderítésére

A Google útitervében milliónyi fizikai kvantumbit létrehozására lesz szükség, amelyeket ezres nagyságrendben egyesítenének a logikai vagy virtuális kvantumbitek létrehozásához. A cél az "örökké tartó qubit" megvalósítása, ami koherens marad egészen addig, amíg le nem kapcsolják: a Google szerint ez lesz a belépő a kvantum számítástechnika korszakába, amitől a vállalat tudósai szerint még (vagy már csak) több éves koncentrált erőfeszítés választ el.

A bejegyzés kiemeli, hogy a kvantumszámítógépek egyik legfontosabb előnye a molekulák viselkedésének pontosabb megértése és így a molekulák tervezésének hatékonyabbá tétele lesz. A hagyományos számítástechnika lehetőségei ugyanis igen korlátozottak a vonatkozó szimulációk tekintetében, a kvantumszámítógépekkel viszont megoldható lenne, hogy leképezzék a molekulák a való világban is tapasztalható viselkedését és interakcióját.

A Quantum AI campus már most is olyan kvantumszámítógépeket futtat, amelyek képesek a klasszikus számítógépek lehetőségein túlmutató számítások elvégzésére. A "hasznos hibajavított kvantumszámítógéppel" viszont megvalósulhat a természet pontos szimulációja, ami utat nyit a jobb akkumulátorok építéséhez, a globális szén-dioxid-kibocsátást nem befolyásoló műtrágyák létrehozásához, vagy az olyan célzott gyógyszerek fejlesztéséhez, amelyek még azelőtt állítanák meg a következő világjárványt, hogy az ténylegesen berobbanhatna.

Ahogy a The Quantum Daily február elején közzétett videójának kapcsán írtuk, a kvantum számítástechnikától egyre többen várnak belátható időn belül egy új ipari forradalmat, a technológia azonban ugyanúgy alkalmas lenne ártalmas anyagok létrehozására, háborús alkalmazásokra vagy emberi génmanipulációra is. Így annak ellenére, hogy a kvantumszámítógépek fejlesztése ebben a pillanatban még korai szakaszában jár, sok szakember szerint már most érdemes lenne tisztázni, hogyan lehet majd kiegyensúlyozni annak potenciális előnyeit és veszélyeit.

Részletek a Quantum AI campusról a Google AI blogján »