Сбудутся ли прогнозы о будущем квантовых вычислений?
Квантовые компьютеры продвигаются как инструмент, применимый для финансового моделирования, оптимизации логистики и ускорения машинного обучения. Самые амбициозные проекты обещают, что эти технологии окажут значительное влияние на нашу жизнь в течение нескольких ближайших лет.
Ян ЛеКун (Yann LeCun), руководитель отдела исследований искусственного интеллекта в Meta*, недавно поделился своими сомнениями в отношении перспектив квантовых компьютеров в ближайшем будущем. Выступая на мероприятии, посвященном 10-летию группы фундаментальных исследований искусственного интеллекта, он назвал квантовые компьютеры «увлекательной научной темой», но выразил сомнения в возможности создания действительно полезных квантовых компьютеров.
Оскар Пейнтер (Oskar Painter), руководитель отдела квантового оборудования в Amazon Web Services, считает, что в настоящее время в отрасли наблюдается огромный ажиотаж и очень сложно отличить оптимизм от несбыточных фантазий.
Существенная проблема, с которой сталкиваются сегодняшние квантовые компьютеры, заключается в их высокой склонности к ошибкам. Некоторые утверждают, что так называемые «шумные квантовые компьютеры промежуточного масштаба» (NISQ) все еще могут быть использованы для полезной работы. Однако некоторые ученые считают это маловероятным.
Матиас Тройер (Matthias Troyer) из Microsoft также высказал свои сомнения в отношении перспектив квантовых компьютеров, заявив: «За последние 10 лет мы обнаружили, что многие вещи, которые предлагали люди, не работают. И затем мы нашли для этого несколько очень простых причин».
Основное обещание квантовых вычислений заключается в том, что они могут решать проблемы намного быстрее, чем классические компьютеры. Однако насколько быстро это происходит, зависит от конкретной задачи. В некоторых ситуациях вычислительные затраты, связанные с квантовыми компьютерами, сводят на нет все достижения квантовых вычислений. Управление кубитом гораздо сложнее, чем переключение транзистора, и поэтому происходит на порядки медленнее. Это означает, что для решения несложных задач классический компьютер всегда будет быстрее.
Тройер и его коллеги сравнили одиночный графический процессор Nvidia A100 с гипотетическим отказоустойчивым квантовым компьютером будущего с 10 000 «логическими кубитами» и скоростью более высокой, чем у современных устройств. Они обнаружили, что квантовому алгоритму с квадратичным ускорением потребуется работать сотни или даже тысячи лет, чтобы превзойти классический алгоритм в решении некоторых задач.
Любопытно, что несмотря на оптимистичные заявления в специализированных изданиях, ряд компаний сократили или даже закрыли свои команды по квантовым вычислениям, в том числе в секторах финансов и медико-биологических наук.
Даже там, где квантовые компьютеры выглядят наиболее перспективными, их области применения достаточно узконаправленны. Эксперименты старейшей в мире фармацевтической и химической немецкой компании Merck KGaA, показывают, что квантовое ускорение может помочь лишь в решении ограниченного круга задач квантовой химии.
*признана экстремистской организацией и запрещена в РФ
Опубликовано 25.12.2023