Completando 47 anos de computação em 6 segundos, o computador quântico do Google esmaga facilmente a supercomputação número um do mundo
A Lei de Moore está chegando ao seu limite, e a computação quântica levará a humanidade a um novo campo.
Recentemente, o Google publicou um artigo sobre computadores quânticos no arxiv e afirmou que seu computador quântico concluiu o cálculo do computador mais avançado do mundo em 47 anos em apenas 6 segundos.
Documentos de pesquisa mostram que o mais recente processador quântico Sycamore do Google saltou de 53 qubits em 2019 para 70 qubits hoje.
Deve-se notar que, como unidade básica de informação de um computador quântico, o número de qubits (inglês: quantum bit) é um parâmetro importante para avaliar o poder de computação de um computador quântico. Quanto maior o número de qubits, mais componentes existem no computador e mais cálculos podem ser executados exponencialmente.
Portanto, o aumento do número de qubits no novo processador significa que seu desempenho melhorou exponencialmente.Ao mesmo tempo, o paper também mostra que o novo processador é cerca de 241 milhões de vezes mais robusto do que antes.
Na verdade, seja "verbal" ou "real", o Google nunca desistiu da pesquisa e desenvolvimento de computadores quânticos.
Já em 20 de setembro de 2019, o Google publicou um artigo sobre computadores quânticos na NASA, alegando que o computador quântico desenvolvido havia alcançado a "hegemonia quântica" pela primeira vez no mundo (ou seja, significa que os computadores quânticos podem ter um desempenho melhor do que os computadores tradicionais. Resolver um problema de cálculo específico), completou com sucesso o cálculo em 200 segundos que o mais poderoso supercomputador Summit naquela época levou 10.000 anos para ser concluído.
Naquela época, eles usaram o processador quântico Sycamore composto por 54 qubits, mas um qubit falhou e o processador realmente usou apenas 53 qubits.
Assim que a notícia foi divulgada, despertou a atenção de pessoas de todas as esferas da vida ao redor do mundo e também despertou dúvidas em muitas pessoas do setor. Ao refinar o algoritmo, os cientistas da IBM descobriram que uma simulação ideal da mesma tarefa poderia ser concluída em 2,5 dias com fidelidade muito maior. Embora esse resultado possa não ser ideal para leigos, ainda é de grande importância para os cientistas da área quântica, pois demonstra intuitivamente o poder da "hegemonia quântica" pela primeira vez.
▲ Foto de: WSJ
Cinco anos depois, os computadores tradicionais representados pelos supercomputadores também alcançaram um desenvolvimento explosivo.
Na última lista de classificação de supercomputadores divulgada em junho de 2023, o primeiro lugar é o supercomputador Frontier fabricado em conjunto pela AMD e HPE Cray nos Estados Unidos, com throughput máximo teórico de 2 exaflops, ou seja, dois quintilhões de cálculos por segundo. ele tem dez vezes o poder de computação do supercomputador Summit.
No entanto, sob o ataque de redução de dimensão por computadores quânticos, "não importa o quão grossas sejam as pernas de um mosquito, ele não pode segurar um elefante", e a distância entre os dois tornou-se ainda maior.
De acordo com a equipe de pesquisa do Google, leva 6,18 segundos para o supercomputador Frontier corresponder aos resultados do cálculo do computador Google-53 qubit e leva pelo menos 47,2 anos para o supercomputador Frontier corresponder ao computador quântico mais recente do Google.
Steve Brierley, CEO da empresa quântica Riverlane, com sede em Cambridge, chegou ao ponto de chamar o progresso do Google de um "marco importante", acrescentando: "O debate sobre se alcançamos, ou de fato alcançaremos, a supremacia quântica está resolvido".
Mas Sebastian Vettel, CEO da startup Universal Quantum, também disse: “Os computadores quânticos precisam demonstrar funções mais práticas”. 
▲ Foto de: Funstec
Para referência, a seguir estão 8 aplicações específicas de futuros computadores quânticos compilados pelo Swarma Club:
No campo da medicina, o uso de computadores quânticos pode prever com precisão a direção da mutação do vírus e projetar medicamentos específicos com antecedência de acordo com a rota de transmissão de vírus em diferentes populações.
No campo da criptografia, pode levar centenas de milhares de anos para um computador tradicional quebrar o algoritmo RSA de 1024 bits, mas um computador quântico com 512 qubits pode, teoricamente, quebrá-lo em um segundo.
No campo da biologia, é foco e dificuldade de pesquisas futuras redefinir uma espécie integrando múltiplos conjuntos de dados de genoma, transcriptoma, proteoma, metaboloma e fenômeno por meio de computadores quânticos.
No campo da previsão do tempo, o uso de computadores quânticos pode melhorar muito o cálculo em tempo real das previsões do tempo, melhorando assim muito a precisão da previsão e estendendo os dias de previsão.
No campo da direção autônoma, os carros são equipados com computadores quânticos, que podem medir e calcular com precisão os elementos contidos em cenários de direção seguros e confortáveis.
No campo do design assistido, um computador quântico é conectado ao cérebro humano, apresentando a imagem que o cérebro humano pensa na tela e, por meio de uma seleção simples, pode concluir um design de nível profissional.
No campo da gestão financeira, os computadores quânticos calculam diversas variáveis e parâmetros para prever a direção de um sistema enorme e complexo, e até mesmo medir a probabilidade de tempestades financeiras, de modo a se preparar para dias chuvosos.
No campo da evolução biológica, o uso de computadores quânticos pode estabelecer a história da Terra com uma resolução temporal de anos ou mesmo dias.
Claro, ainda existem muitas aplicações da computação quântica. Se você quiser experimentar aplicações mais específicas, você pode dar a elas tempo suficiente para crescer, e todos nós as experimentaremos uma a uma no futuro.
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