Les ordinateurs quantiques sont là et ils sont réels. Tu n'as pas encore remarqué


La promesse des ordinateurs quantiques semble être qu'ils renverseront l'informatique moderne telle que nous la connaissons. Avec une puissance de calcul exceptionnelle, ils effectueront des exploits inimaginables pour tout supercalculateur classique.

Cependant, la réalité des ordinateurs quantiques n'a pas vraiment été à la hauteur de son battage médiatique. Les affirmations de «avantage quantique» – les problèmes d'ordinateurs réguliers ne peuvent pas résoudre que les ordinateurs quantiques ne peuvent – susciter les critiques des sceptiques et des amateurs dans le domaine. Certes, nous avons vu avancées vraiment impressionnantesles deux théorique et expérimentalmais beaucoup ont été des «exploits» artificiels avec peu d'applicabilité du monde réel.

Je monte pour devenir un passionné. Mais même pour moi, l'analyse à travers le – le visage est-il – parfois un bruit sur-typé est fatigant et inutile. Alors prenons du recul. Quelle sera la technologie quantique vraiment faire pour nous? Jusqu'où sommes-nous venus? Et comment devons-nous gérer le flux de relations publiques sur la sixième percée quantique ultime de la semaine? Pour discuter de ces questions (ou plutôt, pour passer au crible le bruit), Gizmodo s'est rendu en ville au bureau de Manhattan d'IBM pour discuter avec Jerry Chowdirecteur de IBM Quantum. La conversation suivante a été légèrement modifiée pour la grammaire et la clarté.

Gayoung Lee, Gizmodo: D'accord, imaginez que je suis quelqu'un qui dit: « Oh, l'informatique quantique est une charge de bêtises. » Pourquoi devrais-je me soucier de l'avantage quantique?

Jerry Chow: En fin de compte, je pense que notre objectif est d'apporter l'informatique quantique utile au monde. Et une grande partie de l'informatique quantique est que nous avons la possibilité de construire différenciation calcul sur ce qui existe aujourd'hui. Il y a une déclaration mathématique à cela, ou il existe des algorithmes prouvables qui montrent vraiment que l'informatique quantique peut vraiment [outperform] L'informatique classique, comme la prise en compte de grands nombres pour briser le chiffrement ou simuler des structures moléculaires très complexes, l'algorithme de Grover et toute cette direction de stylo et de papier.

Mais une autre question est, que pouvons-nous faire avec les choses que les gens construisent déjà? C'est très loin de dire qu'il y a un avantage pour un type particulier de problème, ou c'est un avantage en termes d'être meilleur que toutes les techniques classiques que vous pourriez lui lancer. Lorsque vous souhaitez résoudre un problème, vous avez à votre disposition les GPU, les processeurs, tous les ordinateurs du monde et tous les algorithmes du monde pour lancer ce problème, non?

L'avantage quantique est vraiment que nous pouvons maintenant utiliser l'informatique quantique plus Ce que nous avons à notre disposition – des ressources classiques – pour résoudre un problème moins cher, plus rapide ou plus précisément.

Gizmodo: C'est tout à fait à l'écart de ce crochet de presse populaire qui va, « Quantum Computing changera l'informatique pour toujours! »

Bouffe: Je vois plus avantage quantum comme quelque chose progressif. Ce n'est pas que cela change nécessairement tout ce que nous pouvons calculer. C'est aussi ainsi que beaucoup de GPU [graphics processing units] également élargie. De toute évidence, ils ont été utilisés pour les jeux – peut-être une zone de niche – mais ils sont vraiment devenus grands avec des stratégies informatiques nationales en le tirant parti des HPC en cluster [high-performance computers] Et pour les personnes qui étudient la structure moléculaire, la cosmologie et les problèmes de physique à haute énergie qui utilisent beaucoup de capacité de calcul. Nous nous attendons également à quelque chose de similaire, car Quantum est maintenant un «outil augmenté».

Gizmodo: L'idée d'augmentation est vraiment intéressante, car les deux – ordinateurs classiques et quantiques – sont intrinsèquement connectés, non? Confirmer que les ordinateurs quantiques fonctionnent correctement nécessitent une vérification croisée à l'aide d'ordinateurs classiques. Comment les chercheurs exploitent-ils cette relation à leur avantage?

Bouffe: C'est une partie absolument importante de la façon dont tout cela se passe. Tout est interconnecté avec l'informatique classique. La seule façon dont nous savons faire l'expérience du calcul est classique – nous avons mis des entrées classiques et nous supprimons les entrées classiques. Les ordinateurs quantiques utilisent la mécanique quantique et les circuits quantiques pour explorer un espace exponentiellement grand, mais à la fin, nous effectuons des mesures qui transforment tout en sorties classiques que nous traitons ou utilisons ou utilisons ou nous levons dans certaines parties de notre calcul en utilisant d'autres parties de notre arsenal de calcul. Les gens ne devraient pas craindre que Quantum remplace le classique!

Gizmodo: IBM est clairement un grand acteur dans ce domaine, et vous êtes impliqué dans sa recherche quantique depuis 15 ans. De quoi vous êtes particulièrement fier dans le domaine de réaliser cette approche de l'avantage quantique?

Bouffe: Quand j'ai commencé, nous avions peut-être huit à dix personnes, très concentré sur la construction de meilleurs appareils. Ensuite, vers le milieu des années 2010, nous avons pris la décision de prendre ce que nous avons construit et de le mettre sur le cloud pour retirer les choses du laboratoire de physique et dans une expérience de calcul. Soudain, nous avons commencé à y penser moins comme des boutons de virage et des tensions de contrôle et plus en termes de comment l'utiliser réellement comme outil de calcul et plate-forme de calcul. Aujourd'hui, la plupart de nos systèmes sont déployés dans des centres de données quantiques à travers le monde ainsi que sur les emplacements des clients.

Et nous commençons à voir beaucoup de cet engagement. Par exemple, notre collaborateurs de l'Institut Riken au Japon utilise quantum plus leur HPC Pour étudier la structure moléculaire. Depuis lors, nous avons pu commencer à pousser ce niveau d'énergie [needed for calculations] De plus en plus près de ce niveau caractéristique de ce qui est le mieux fait classiquement, à quel point nous commençons à vraiment être en mesure de faire ces comparaisons.

Supercalculateur Riken Fugaku 02
Au Riken Center for Computational Science à Kobe, au Japon, les chercheurs utilisent une combinaison du supercalculateur FUGAKU (photo) et du système d'IBM deux ordinateurs quantiques pour sonder les structures moléculaires. © Riken

Gizmodo: Quelle est une partie importante de la stratégie d'IBM dans ce domaine?

Bouffe: Maintenant, il ne suffit pas de construire. Nous devons dériver l'utilité des ordinateurs quantiques, et une grande partie de cela est la communauté. Nous en avons besoin pour vraiment exiger la nécessité d'ordinateurs avancés et travailler avec nous pour trouver un avantage quantique et des applications utiles. C'est une grande partie de notre stratégie écosystémique et pourquoi nous avons un réseau quantique de près de 300 membres. Nous ne sommes pas les experts de l'industrie dans divers verticaux, mais l'opportunité est là pour soins de santé, sciences de la viepétrole et gaz et industries énergétiques.

Gizmodo: Les ordinateurs quantiques ne sont donc pas réellement une chose de l'avenir. Ils sont déjà ici.

Bouffe: Oui. Les ordinateurs quantiques sont réel des choses qui sont utilisable. De toute évidence, il y a beaucoup de marketing, beaucoup de buzz. Mais aussi, comme, littéralement, vous pouvez aller exécuter des circuits quantiques gratuitement sur nos machines sur le Web. Il y a tellement de choses à apprendre en termes d'apprentissage du contenu qui existe. Il y a une énorme base communautaire de personnes pour vous aider à démarrer. Vous pouvez dire à Chatgpt pour installer Qiskit. Les gens n'ont pas besoin de le ressentir grâce au marketing; Sortez vos mains!

Gizmodo: D'accord. Si l'avantage quantique est incrémentiel, quelle est alors la prochaine étape quantique? Qu'attendez-vous le plus dans les dix prochaines, peut-être cinq ans – ou même dans les prochains mois, peut-être – pour l'informatique quantique?

Bouffe: Nous conduisons déjà vers un nouvel appareil que nous voulons présenter aux utilisateurs d'ici la fin de l'année, appelé Engoulevent. Je pense que la prochaine grande étape sera probablement une série de jalons du point de vue Advantage, où vous allez voir de plus en plus de «bâtons» dans le but d'exécuter des circuits plus complexes en utilisant des ordinateurs quantiques, avec une plaqueur classique, donc ce va-et-vient au cours de la prochaine année. Nous serons profondément engagés dans la communauté informatique haute performance.



Vous pouvez lire l’article original (en Angais) sur le sitegizmodo.com