Компания IBM разрабатывает компьютеры нового поколения
В их основе – квантовые вычисления, которые позволяют расширить вычислительные возможности машин
Теоретически компьютеры, использующие в своих операциях принципы квантовой механики, существенно превзойдут по производительности нынешние машины, но большинство специалистов полагают, что от появления полноценных компьютеров такого рода нас отделяют долгие годы. Тем не менее IBM и некоторые другие компании уже демонстрируют опытные образцы систем, работа которых базируется на возможности существования элементарной частицы сразу в двух различных состояниях. В частности, электрон может одновременно хранить значения «1» и «0», представляя собой так называемый квантовый бит, или кубит (q-бит). Это существенно расширяет вычислительные возможности компьютера. Квантовый компьютер поможет решить те задачи, с которыми не справляются нынешние суперкомпьютеры: моделирование биологических молекул и новых химических веществ, экологии, климата и взаимодействия элементарных частиц.
IBM исследует эту технологию в течение нескольких лет и заявляет, что ее первые применения могут начаться довольно скоро и что клиенты уже сейчас могут учиться программировать экспериментальные системы на базе этого новшества. Руководство корпорации не уточняет, как скоро можно ожидать реально применимых квантовых компьютеров. Такие машины будут использовать лишь небольшую часть преимуществ, предоставляемых квантовыми эффектами, но даже на этой стадии опередят по мощности нынешние суперкомпьютеры.
Уже в этом году IBM намерена заключить с рядом клиентов коммерческие сделки по предоставлению доступа к экспериментальным квантовым системам. Коммерческий эффект от таких проектов будет невелик, но клиенты получат возможность освоить новый вид программирования и подготовиться к появлению более практичных систем, которое, как утверждается, не за горами. «Мы сейчас переходим от стадии, на которой речь идет лишь об игрушках исследователей, к ситуации, позволяющей оценить новшество с коммерческой точки зрения», – говорит Скотт Краудер, технический директор квантового центра IBM.
В настоящее время Google работает над созданием собственного квантового компьютера, где число кубитов будет доведено до 50. Microsoft также разрабатывает свою технологию квантовых вычислений, но при этом реализует более специфический подход к реализации кубитов.
Единственная на сегодня коммерческая система квантовых вычислений была создана канадской компанией D-Wave, клиентами которой являются Google и NASA. Однако система D-Wave способна решать лишь узкий круг вычислительных задач, и ее влияние на рынок невелико. IBM стремится создать более функциональную и универсальную систему, а для привлечения клиентов к своей разработке она выстраивает вокруг нее развитую инфраструктуру.
Наряду с инструментарием для программистов IBM предлагает онлайновый интерфейс, позволяющий широкому кругу разработчиков бесплатно экспериментировать с новой технологией. В течение ближайших лет корпорация обещает перевести пользователей нынешних систем на более мощные версии с 50 кубитами. Полноценный квантовый компьютер должен включать по меньшей мере 500 000 кубитов.
Перевел Александр Силонов