Az Amazon lett a harmadik technológiai óriásvállalat, amely hónapokon belül áttörést jelentett be a kvantumszámítástechnikában – egy olyan technológiában, amely hatalmas feldolgozási teljesítményt ígér, de technikai nehézségekkel küszködik.

A cég bemutatta az Ocelot prototípus chipet, amely a “macska qubit” technológiára épül – egy olyan megközelítés, amely a nevét a híres “Schrödinger macskája” gondolatkísérletről kapta.

A chip a kvantumszámítógépek fejlesztésének egyik legnagyobb akadályát, a hibamentessé tételét igyekszik megoldani.

Az Amazon szerint, az iparágban a közelmúltban elért más áttörésekkel együtt, munkája azt jelenti, hogy a hasznos kvantumszámítógépek valószínűleg hamarabb lesznek velünk, mint korábban gondolták.

De hogy ezek a gépek milyen gyorsan lesznek elég erősek ahhoz, hogy gyakorlatilag hasznosak legyenek egy sor kereskedelmi alkalmazásban, arról vitatkoznak a szakértők.

Oskar Painter, az Amazon Web Services (AWS) Kaliforniai Technológiai Intézet Kvantumszámítástechnikai Központjának munkatársa, ahol a munkát végezték, a BBC-nek elmondta, hogy a közelmúltbeli előrelépés azt jelenti, hogy az egy évtizedes “agresszív dátum” most már “egyre reálisabbnak tűnik”.

“Öt évvel ezelőtt azt mondtam volna, hogy talán 20 vagy 30 év” – mondta, de hozzátette: “ez az idővonal eléggé beljebb került”.

A felhőalapú számítástechnikai szolgáltatásokat nyújtó AWS végső soron kvantumszámítási szolgáltatásokat szeretne kínálni ügyfeleinek, de Painter úr azt is elmondta, hogy szerinte a fejlett gépek végül segíthetnek optimalizálni az Amazon kiskereskedelmi üzletágának hatalmas globális logisztikáját.

“Tudja, egy olyan cégnél, mint az Amazon, ha egy százalékos javulást ér el, máris nagy összegekről beszélünk, igaz? A kvantumszámítógépek lehetővé tennék, hogy ezt hatékonyabban, valós időben tegyük – és ez az igazi érték” – magyarázta.

A kvantumszámítógépek a kvantumfizika tudománya által leírt, az anyag és az energia nagyon kis léptékű furcsa tulajdonságait kihasználva oldanak meg problémákat.

A kvantumszámítógépek nem fogják felváltani az úgynevezett “klasszikus” számítógépeket, de azt ígérik, hogy képesek lesznek olyan problémák megoldására, amelyekre még a legerősebb modern számítógépek sem képesek – olyan új felfedezéseket eredményezve, mint a jobb akkumulátorok és új gyógyszerek.

Ezt a potenciált azonban a hibák problémája hátráltatja.

A kvantumszámítógépek rendkívül érzékenyek a környezetükben lévő zajokra – a rezgések, a hő, a mobiltelefonok és a WIFI-hálózatok elektromágneses interferenciája, vagy akár a kozmikus sugárzás és a világűrből érkező sugárzás mind hibákat okozhatnak, amelyeket aztán korrigálni kell.

A macska qubitek az egyik kísérlet a probléma megoldására azáltal, hogy a felhasznált qubitek konstrukciójába hibaállóságot építenek be.

A qubitek a kvantumszámítógépek alapvető elemei, a legtöbbünk által ma használt számítógépek bitjeinek megfelelői.

A macskakubitokat Erwin Schrödinger tiszteletére nevezték el, akinek 1935-ben feltett macska a dobozban kérdése segített megvilágítani a kvantumelmélet mögött álló gondolkodásmód egy részét.

Amazon úgy véli, az új chip, amely mindössze öt macskakubitot tartalmaz az összesen 14 kulcsfontosságú komponensből, a jelenlegi megközelítésekhez képest akár 90%-kal is csökkentheti a kvantumhibák javításának költségeit.

A macska qubitek technológiája nem kizárólag az Amazoné, egy francia cég, az ún. Alice & Bob úttörő munkát végzett a technológiával kapcsolatban, és továbbfejleszti azt.

Az Amazon úgy véli, hogy az új chip utat kínál a nagyobb teljesítményű gépek skálázásához az ilyen típusú beépített hibabiztosítással, de a kutatók elismerik, hogy sok kihívás vár rájuk.

Michael Cuthbert, a brit Nemzeti Kvantumszámítástechnikai Központ igazgatója üdvözölte az Amazon által elért eredményeket, de a BBC-nek elmondta, hogy még nem tudni, milyen hatással lesz ez arra, hogy az ipar milyen gyorsan lesz képes valóban használható kvantumszámítógépeket kifejleszteni:

“A hibajavítás létfontosságú lépés, amely a kvantumszámítógépek hosszú távú fejlődéséhez szükséges. Ez az a döntő lépés, amely a kvantumszámítást olyan gyakorlati és kereskedelmi eszközzé teszi, amelyet a kémia, az anyagtudomány, az orvostudomány, a logisztika és az energia területén felmerülő összetett problémák megoldására használhatunk.”

“A kihívás része az is, hogyan lehet hatékonyan skálázni a forradalmi technológiát – igazán üdvözlendőek azok a mechanizmusok, amelyek a chipek méretében, az energiafogyasztásban és a rendszerek összetettségében jelentkező hatalmas többletköltségek nélkül teszik lehetővé a hibajavítást.”

Az Amazon kutatói eredményeiket a tudományos folyóiratban publikálták egy kutatási tanulmányban Nature

Az Amazon csatlakozik a Microsofthoz és a Google-hoz egy új kísérleti chip bejelentésében. De vajon ez a bejelentési hullám okos kutatás vagy okos PR eredménye? Vagy véletlen egybeesés, a mondás technológiai megfelelője, miszerint a buszok mindig hármasával jönnek?

Heather West az International Data Corporation számára követi a kvantumszámítástechnikai iparágat, és az Amazon már a megjelenés előtt tájékoztatta az új chipről.

Az Amazon eredményeit inkább “előrelépésnek”, mintsem áttörésnek nevezi.

Mindhárom közelmúltbeli bejelentés a hibák csökkentésére összpontosított, és azt mondja nekem, hogy az iparág “elfordul” a qubitek számának középpontba helyezéséről a “képességre, hogy ezeket a rendszereket a valós élet problémáinak megoldására használhassuk”. Ennek során pedig meg kell tudnunk oldani a hibajavítást a kvantumrendszereken belül”.

Painter úr azonban “100%-ban” egyetértett azzal, hogy a mai kísérleti rendszereket nem lesz könnyű skálázni.