Pada tanggal 18 Maret, Chetan Nayak, tim kuantum Microsoft terkemuka, mempresentasikan data baru tentang Chip komputasi kuantum perusahaan di KTT Fisika Global American Physical Society di Anaheim, California. Itu dimaksudkan untuk menenangkan perdebatan yang mengamuk di kalangan fisikawan, tetapi para peneliti tetap skeptis hasilnya. “Saya tidak pernah merasa akan ada satu momen ketika semua orang sepenuhnya yakin,” kata Nayak Alam dalam artikel 18 Maret.
Itu kontroversi Pusat pada Microsoft’s Februari mengklaim bahwa mereka telah membangun jenis perangkat keras kuantum baru – qubit topologi, yang terbuat dari pola elektron pada kawat kecil. Microsoft mengklaim bahwa qubit kurang rentan terhadap kesalahan. Itu akan membuat komputer kuantum lebih mudah untuk meningkatkan sesuatu yang cukup besar untuk benar -benar bermanfaat. Tetapi dalam artikel jurnal yang menyertai rilis, para editor menulis bahwa Microsoft belum ditampilkan secara meyakinkan elektron membentuk pola tanda tangandikenal sebagai Mode Zero Majorana. Pada tahun 2021, Microsoft harus menarik kembali klaim serupa.
Ketika komputer kuantum menjadi berguna, konsumen biasa seharusnya tidak mengharapkannya sebagai perangkat pribadi.
“Wacana dan skeptis adalah bagian dari proses ilmiah,” kata juru bicara Microsoft Craig Cincotta The Verge. Dia menunjuk ke perbaikan tambahan sejak artikel yang menyertainya, di mana Microsoft mengatakan tim mengendalikan dan mengukur aspek spesifik dari qubit.
Data terbaru Microsoft yang disajikan pada hari Selasa adalah “hanya kebisingan,” kata fisikawan Sergey Frolov dari University of Pittsburgh. (Pada hari Selasa, Nayak mengakui bahwa sinyal itu sulit dilihat karena kebisingan listrik.)
Dalam sebuah pernyataan, Nayak memberi tahu The Verge bahwa Microsoft yakin dengan perangkatnya. “Jelas bahwa tingkat minat dan kegembiraan sangat tinggi,” katanya.
Selain kontroversi, industri menderita hype. Juara komputer kuantum mengatakan bahwa mereka akan merevolusi ilmu material, enkripsi, dan keuangan. Penelitian teoritis menunjukkan bahwa mereka suatu hari dapat mengalahkan komputer reguler dalam tugas-tugas yang memakan waktu dan membuka ranah komputasi baru. Tetapi garis waktu tidak pasti. Pada bulan Januari, Jensen Huang dari Nvidia mengungkapkan keraguan Komputasi kuantum komersial itu akan ada dalam 15 tahun, memicu stok komputasi kuantum jatuh. Dia mencoba berjalan -jalan kembali pada tanggal 20 Maret, ketika dia menjadi tuan rumah “Quantum Day” di konferensi GTC Nvidia, tetapi Saham terkait kuantum jatuh lagi.
Namun demikian, peneliti komputasi kuantum telah bekerja keras. Selama beberapa bulan terakhir, Google, Amazon, dan beberapa startup telah mengumumkan serangkaian peningkatan tambahan. Kami akan bertanya -tanya berapa lama lagi konsumen harus menunggu aplikasi pembunuh Komputasi Quantum. Apakah komputer kuantum datang ke cloud atau telepon Anda di masa depan? Untuk apa dan untuk siapa mereka?
“Wacana dan skeptisisme adalah bagian dari proses ilmiah.”
Komputer kuantum tidak akan dapat menangani apa pun yang berguna untuk setidaknya dekade lagi, kata fisikawan Andrea Morello dari University of New South Wales di Australia. Dan itu jika investor tidak kehilangan kesabaran dan melompat kapal. Teknologi ini tetap menjadi masalah tumpukan penuh, dari merekayasa bahan untuk membuat qubit, hingga menghubungkan qubit bersama-sama, hingga memproduksi chip pada skala-dan belum lagi perangkat lunak.
Investor bertahan karena hasilnya bisa sangat besar. Komputer kuantum menawarkan paradigma yang sama sekali baru untuk komputasi. Tidak seperti komputer konvensional, yang mengkode informasi sebagai yang biner dan nol, komputer kuantum mewakili informasi sebagai probabilitas satu dan nol, yang dikenal sebagai superposisi. Superposisi adalah konsep dari mekanika kuantum: misalnya, elektron dapat ada sebagai superposisi, atau probabilitas, dari beberapa lokasi. Anda juga dapat memikirkan superposisi seperti koin yang membalik di udara. Sebelum mendarat, itu bukan kepala atau ekor, tetapi dalam keadaan superposisi keduanya. Demikian pula, qubit dapat mewakili informasi sebagai probabilitas dari satu dan nol.
Para peneliti membuat qubit fisik dari berbagai materi – untuk Google, Amazon, dan IBM, masing -masing qubit adalah sirkuit superkonduktor kecil; Startup penting menggunakan ion, atom, dan foton sebagai qubit. Pada titik ini, tidak jelas materi apa yang terbaik.
Semua qubit mematuhi matematika mekanika kuantum. Begitu juga molekul. Itu sebabnya para ahli memprediksi bahwa aplikasi komputer kuantum yang bermanfaat dapat dilakukan Simulasi kimia yang akurat dan cepatuntuk menemukan bahan baru untuk baterai yang lebih baik, pupuk yang lebih ramah iklim, dan obat-obatan medis baru. Saat ini, untuk mensimulasikan reaksi ini, para ilmuwan mengandalkan superkomputer, yang tidak tepat dan lambat.
Speedup kuantum juga bisa menjungkirbalikkan industri lain. Bank sedang menyelidiki algoritma optimasi kuantum untuk meningkatkan perkiraan keuangan. Algoritma kuantum dapat membuat algoritma AI lebih hemat energi. Mereka juga harus dapat memecahkan metode enkripsi yang ada; Prediksi telah memacu penelitian Bentuk kriptografi yang lebih kuat.
Tetapi pertama -tama, para peneliti perlu mengurangi kesalahan di komputer kuantum secara keseluruhan dan membuatnya lebih besar.
Dan ketika komputer kuantum menjadi berguna, konsumen biasa seharusnya tidak mengharapkannya sebagai perangkat pribadi. Ahli saat ini membayangkan Komputer kuantum di masa depan sebagai chip khusus dalam superkomputer atau sebagai pusat data. Either way, pengguna akan mengakses mesin melalui cloud. Juga tidak mungkin bahwa komputer kuantum akan berguna untuk tugas sehari -hari seperti pengolah kata atau penelusuran internet. Aplikasi yang diusulkan sebagian besar khusus untuk bidang teknis seperti obat -obatan dan keuangan.
Kemajuan baru -baru ini menggembirakan. Komputer kuantum pertama catatan, yang dibangun pada dekade terakhir, terlalu dikeraskan untuk menjalankan algoritma yang berguna. Akhir -akhir ini, para peneliti telah menemukan cara untuk memperbaiki kesalahan komputasi dengan mengkode satu unit informasi tunggal dalam beberapa qubit fisik, bukan satu. Menggunakan pendekatan ini, Google Dan Amazon telah menunjukkan bahwa komputer kuantum mereka dapat lebih andal menyimpan informasi tanpa mesin menjadi lebih rentan kesalahan karena mereka menjadi lebih besar. Hasilnya dapat membuka jalan menuju komputer kuantum yang lebih besar dan bermanfaat.
Namun, lompatan untuk fisikawan adalah satu inci ke depan untuk kita semua. “Memori” Google dan Amazon hanya menyimpan satu unit informasi kuantum tunggal, yang dikenal sebagai qubit logis. Komputer kuantum yang berguna akan membutuhkan ribuan, mungkin satu juta qubit fisik, sesuai dengan ratusan atau ribuan qubit logis. Para peneliti perlu mengurangi jumlah qubit fisik untuk menyandikan satuan informasi. Dalam pengumuman Amazon baru -baru ini, mereka hanya membutuhkan sembilan qubit fisik per unit informasi, dibandingkan dengan 105 qubit fisik yang dibutuhkan Google. “Kami jauh dari hasil dan aplikasi yang besar, mengejutkan, dan mengubah dunia,” kata Morello.
“Ini keseimbangan yang sangat rumit. Ini memiliki kesempatan untuk bosan, atau menjadi berlebihan dan benar -benar marah …”
AS, Uni Eropa, dan pemerintah Inggris masing -masing memiliki dana yang menjanjikan dalam miliaran untuk mengembangkan komputasi kuantum. Bagi AS, saingan utama adalah Cina, yang telah dituangkan $ 15 miliar dana publik ke dalam komputasi kuantum, menurut Institut Mercator for China Studies, sebuah think tank yang berbasis di Jerman.
Uang tunai telah mengalir di sektor swasta, juga. Crunchbase melaporkan itu Komputasi kuantum menerima $ 1,5 miliar dalam pendanaan usaha di seluruh dunia pada tahun 2024tertinggi sepanjang masa dibandingkan dengan rekor sebelumnya $ 963 juta pada tahun 2022.
Tetapi membangun teknologi itu sulit. Para peneliti harus menunjukkan kemajuan untuk membuat investor mereka bahagia, sementara juga mengurangi harapan mereka untuk menjaga mereka tetap sabar. Kekhawatiran adalah “musim dingin kuantum” yang potensial, di mana overhype mengarah pada ekspektasi dan kekecewaan yang meningkat, dan investor menarik dana. Pengembangan AI mengalami era pendinginan seperti itu. Para peneliti membuat chatbot AI pertama pada 1960 -an, tetapi lapangan terlalu optimis tentang kecepatan pengembangan. Saat mereka tidak mengirimkannya, penyandang dana menarik dirimengarah ke dua “AI Winters” dari akhir 60-an hingga pertengahan 90-an.
“Orang-orang lebih suka menjaga profil yang cukup rendah agar agak keren dan sedikit buzzy, sehingga mereka hanya dapat terus menuai manfaatnya secara perlahan,” kata Frolov. “Tapi saya pikir ini adalah keseimbangan yang sangat rumit. Ini memiliki peluang bagi salah satu orang yang bosan, atau menjadi terlalu bersemangat dan benar -benar marah” ketika komputer kuantum tidak memberikan sesuai dengan harapan mereka.
Kecemasan atas kehilangan kepercayaan dana mereka telah menyebabkan keharusan fisikawan saat ini atas klaim Microsoft. Frolov, bersama dengan beberapa peneliti lain, telah menghabiskan bertahun -tahun memanggil apa yang dia katakan adalah perbedaan antara pengumuman Microsoft dan data eksperimen mereka. Komunitas itu tampaknya lebih reseptif untuk kritik akhir -akhir ini, katanya.
Begitulah rasa sakit yang terlibat dalam membangun komputer kuantum. Potensinya tetap memikat, tetapi garis finish masih jauh. Sementara itu, fisikawan akan terus bertengkar karena kemajuan bertahap – selama uang tunai terus mengalir.
