Google zbudowało komputer który wykonuje obliczenia trwające dłużej niż istnienie wszechświata

Świat technologii obiegła wiadomość, która brzmi jak science fiction, ale jest stuprocentową rzeczywistością. Google ogłosiło przełomowy sukces swojego nowego chipu kwantowego Willow, który wykonał obliczenia zajmujące klasycznemu superkomputerowi 10 septylionów lat – liczbę z 25 zerami, która drastycznie przewyższa wiek naszego wszechświata. Chip ukończył standardowy test porównawczy w mniej niż pięć minut. To nie jest zwykły postęp technologiczny – to potencjalny punkt zwrotny w historii obliczeniowej ludzkości.

Hartmut Neven, który założył Google Quantum AI w 2012 roku, z dumą przedstawił Willow jako system o najnowocześniejszych parametrach wydajności. Najważniejszym osiągnięciem jest rozwiązanie problemu, nad którym naukowcy pracowali przez prawie trzy dekady: chip redukuje błędy wykładniczo w miarę jak zwiększa się liczba kubitów. Kubity, podstawowe jednostki obliczeń kwantowych, są niezwykle delikatne i mają tendencję do szybkiej wymiany informacji ze swoim otoczeniem, co prowadzi do błędów. Willow przełamuje tę barierę.

Poniżej progu błędów – historyczny moment

Chip Willow z 105 kubitami fizycznymi osiągnął coś czego dotąd nie udało się żadnemu systemowi kwantowemu – przekroczył próg, poniżej którego korekcja błędów faktycznie poprawia działanie całego systemu. To także jeden z pierwszych przekonujących przykładów korekcji błędów w czasie rzeczywistym w nadprzewodnikowym systemie kwantowym, co jest kluczowe dla jakichkolwiek użytecznych obliczeń. Jeśli nie można korygować błędów wystarczająco szybko, niszczą one obliczenia zanim zostaną ukończone.

Google przeprowadziło eksperymenty pokazujące, że zwiększenie siatki kubitów Willow z 9 do 49 zakodowanych kubitów zmniejszyło wskaźnik błędów o połowę przy każdym zwiększeniu rozmiaru. To eksponencjalna poprawa, która stanowi niewzruszony znak, że korekcja błędów rzeczywiście działa. Neven podkreśla że jest to najbardziej przekonujący prototyp skalowalnego kubitu logicznego zbudowanego do tej pory i silny sygnał, że bardzo duże, użyteczne komputery kwantowe mogą rzeczywiście zostać zbudowane.

Rok 2025 rokiem przełomu kwantowego

Organizacja Narodów Zjednoczonych ogłosiła 2025 rok Międzynarodowym Rokiem Nauki i Technologii Kwantowej, a Google swoim osiągnięciem daje doskonały przykład dlaczego ten rok jest tak znaczący. Stawka jest ogromna – posiadanie komputerów kwantowych oznaczałoby dostęp do niewyobrażalnej mocy obliczeniowej w porównaniu z tym co mamy dzisiaj. Nie zastąpią one zwykłych komputerów w codziennym użytku, ale oferują awans w medycynie, chemii, naukach materiałowych i wielu innych dziedzinach.

Komputery kwantowe mogłyby pomóc nam odkryć nowe leki i rozwinąć badania medyczne poprzez znajdowanie nowych połączeń w danych z prób klinicznych lub genetyce, których obecne komputery nie mają wystarczającej mocy obliczeniowej by wykryć. Mogłyby również znacząco poprawić bezpieczeństwo różnych systemów wykorzystujących algorytmy sztucznej inteligencji, takich jak bankowość, celowanie wojskowe czy pojazdy autonomiczne. Czy jesteśmy gotowi na świat gdzie takie możliwości staną się rzeczywistością?

Globalna konkurencja nabiera tempa

Sukces Google nie jest odosobniony w krajobrazie technologicznym. McKinsey szacuje że trzy podstawowe filary technologii kwantowej – obliczenia kwantowe, komunikacja kwantowa i czujniki kwantowe – mogą razem wygenerować do 97 miliardów dolarów przychodów na całym świecie do 2035 roku. Obliczenia kwantowe będą stanowić lwią część tego przychodu, rozwijając się z 4 miliardów dolarów w 2024 roku do nawet 72 miliardów w 2035.

Konkurencja międzynarodowa jest zacięta. Australia ogłosiła pakiet finansowy 620 milionów dolarów dla PsiQuantum na budowę pierwszego na świecie komputera kwantowego w skali użytkowej odpornego na błędy w Brisbane. Stan Illinois zainwestował 500 milionów dolarów w rozwój parku kwantowego. Azjatyckie inwestycje również rosły w 2024 roku, prowadzone przez Singapur z inwestycją około 222 milionów dolarów w badania i talenty w dziedzinie technologii kwantowej. Na początku 2025 roku Japonia ogłosiła pakiet finansowy o wartości 7,4 miliarda dolarów.

Albert Einstein powiedział kiedyś że najbardziej niezrozumiałą rzeczą we wszechświecie jest to, że wszechświat jest zrozumiały. Komputery kwantowe Google przybliżają nas do jeszcze głębszego zrozumienia natury rzeczywistości, pozwalając na obliczenia które były dotąd nieosiągalne. Pytanie brzmi nie czy ta technologia zmieni świat, ale jak szybko to się stanie.

Źródła:

Google Research Blog
Fast Company
McKinsey
The Quantum Insider
Techi
The Conversation