Η Google πέτυχε το quantum supremacy - Τι είναι όμως αυτό;

Με μια δημοσίευση των ερευνητών της στο περιοδικό Nature, η Google ανακοίνωσε επίσημα ότι πέτυχε την αποκαλούμενη «κβαντική υπεροχή» (quantum supremacy). Η είδηση σχολιάζεται ήδη από επιστήμονες σε όλον τον κόσμο, μια και το θέμα είναι πολύ σημαντικό, αν και κάπως εξωτικό και με αρκετό παρασκήνιο.

Ας τα πάρουμε από την αρχή. Το άρθρο των ερευνητών της Google με τίτλο "Quantum supremacy using a programmable superconducting processor" (δείτε το εδώ) δημοσιεύθηκε σήμερα (σσ. 23 Οκτωβρίου) και ουσιαστικά επιβεβαιώνει αυτό που είχε κυκλοφορήσει πριν ένα μήνα περίπου ως φήμη όταν ένα αντίστοιχο paper της Google για την επίτευξη κβαντικής υπεροχής δημοσιεύτηκε κατά λάθος πιο νωρίς. Τώρα, η είδηση είναι επίσημη, καθώς το επιστημονικό άρθρο δημοσιεύθηκε κανονικά στο Nature και η αμερικάνικη εταιρεία έδωσε δημόσια όλες τις λεπτομέρειες της έρευνας με άρθρο στο blog της, ώστε η επιστημονική κοινότητα να μπορεί να ελέγξει πλήρως και να επιβεβαιώσει όσα λέει η Google ότι πέτυχε.

Τι είναι αυτή η «κβαντική υπεροχή» που πέτυχε η Google

Όπως εξηγεί ο CEO της Google σε δικό του άρθρο, η «κβαντική υπεροχή» είναι ένα ορόσημο που σημαίνει ότι υπάρχει πλέον κβαντικός υπολογιστής που μπορεί να λύσει ένα πρόβλημα για το οποίο ένας συμβατικός υπολογιστής ή υπερυπολογιστής θα χρειαζόταν πάρα πολύ περισσότερο χρόνο (σε σημείο να μην είναι καν πρακτικό να χρησιμοποιηθεί γι' αυτή τη δουλειά).

Στην πράξη, η Google λέει ότι κατασκεύασε έναν κβαντικό επεξεργαστή, τον Sycamore, με 54-qubit ο οποίος μπορεί να εκτελέσει σε 200 δευτερόλεπτα έναν υπολογισμό για τον οποίο ο ισχυρότερος υπερυπολογιστής στον κόσμο θα χρειαζόταν... 10.000 χρόνια. Με άλλα λόγια, ο υπολογισμός αυτός, που περιλαμβάνει τυχαίους αριθμούς, είναι ουσιαστικά αδύνατος σε έναν παραδοσιακό, μη κβαντικό, υπολογιστή.

Η εξέλιξη αυτή θεωρείται τόσο σημαντική που κάποιοι στην ερευνητική κοινότητα έφτασαν στο σημείο, όπως αναφέρουν οι The New York Times, να παρομοιάσουν το επίτευγμα της Google με την... πρώτη αεροπορική πτήση των αδελφών Wright το 1903. Η πραγματικότητα είναι όμως είναι πιο απλή, όπως λέει και ο Sundar Pichai της Google χαρακτηρίζοντας το επίτευγμα ως εξής: «Είναι το “hello world” που περιμέναμε, ένα σημαντικό ορόσημο στην προσπάθεια να κάνουμε το quantum computing πραγματικότητα».

Στην πραγματικότητα δηλαδή θα χρειαστούν αρκετά χρόνια μέχρι οι κβαντικοί υπολογιστές να γίνουν χρήσιμοι για πρακτικές ή καθημερινές δουλειές ή να εκτοπίσουν τους συμβατικούς υπολογιστές (αρκεί να δείτε τον κβαντικό υπολογιστή στο παρακάτω βίντεο και θα καταλάβετε το γιατί). Ωστόσο, το επίτευγμα της Google είναι ιδιαίτερα σημαντικό γιατί μπορεί να αποδείξει ότι ένα τέτοιο μέλλον, όπου οι κβαντικοί υπολογιστές θα έχουν πάρει πραγματικά τα πρωτεία από τους συμβατικούς υπολογιστές, είναι εφικτό τελικά.

Από την πλευρά της η IBM, που έχει κατασκευάσει τον ταχύτερο συμβατικό υπερυπολογιστή του κόσμου και ταυτόχρονα είναι ένας βασικός ανταγωνιστής της Google στο πεδίο των κβαντικών υπολογιστών, έσπευσε να αμφισβητήσει τους ισχυρισμούς της Google. Σε άρθρο στο δικό της blog, που δημοσιεύθηκε πριν την ανακοίνωση της Google, η ΙΒΜ υποβάθμισε το επίτευγμα. Μάλιστα, αναφέρει ότι ο υπολογισμός θα μπορούσε να εκτελεστεί σε ένα συμβατικό υπερυπολογιστή σε 2,5 ημέρες και όχι στα 10.000 χρόνια που ισχυρίζεται η Google. Η IBM λέει ότι η Google δεν έλαβε υπόψη της «τον άφθονο αποθηκευτικό χώρο» που διαθέτουν οι υπερυπολογιστές, για να «μετρήσει» πόσο χρόνο θα χρειαζόταν ένας παραδοσιακός υπερυπολογιστής για να εκτελέσει τον υπολογισμό. Ποιος έχει δίκιο; Δεν ξέρουμε.

Δείτε το βίντεο της Google για το quantum supremacy και βγάλτε τα δικά σας συμπεράσματά: