Квантовыми вычислениями сейчас занимаются почти все крупные компании, связанные с информационными технологиями. IBM, Google, Microsoft — все проводят исследования в этой сфере. Корпорация IBM успешно создала собственную 5-кубитную квантовую микросхему. На основе микросхемы был создан квантовый компьютер с названием IBM Quantum Experience. Четыре кубита используются для работы с данными, а пятый — для коррекции ошибок во время проведения вычислений (ошибки без коррекции — ахиллесова пята квантовых компьютеров). Это оборудование установлено в одной из исследовательских лабораторий IBM, которая находится в штате Нью-Йорк, США.
В мае наша компания анонсировала открытие общего доступа к этому квантовому компьютеру. С его помощью пользователи могут проверить работу своих экспериментальных программ на реальной системе. Мы считаем, что в будущем такие квантовые компьютеры будут использоваться во многих сферах. Причем обычному пользователю они не очень пригодятся, в игры на них не поиграть. А вот для промышленности, науки, энергетики — здесь такие системы очень даже нужны. Скорее всего, уже в недалеком будущем специалисты различных сфер смогут работать с такими компьютерами по удаленной схеме — через облачные сферы, подобные тому, что запущен корпорацией IBM.
Сейчас IBM Quantum Experience доступен только для исследователей. Для получения возможности поработать с системой нужно четко указать задачи, для которых необходимо задействовать ресурсы этого сервиса. Квантовый компьютер IBM является универсальной системой, способной справиться с любыми квантовыми алгоритмами. Это выгодно отличает такой компьютер от адиабатических квантовых систем.
Благодаря универсальности IBM Quantum Experience может решать ряд задач гораздо более эффективно, чем это могут сделать обычные компьютеры, пускай и сверхпроизводительные. В основном это задачи следующего характера:
• Быстрая обработка огромных баз данных;
• Оптимизация процессов, характер которых близок к так называемой задаче коммивояжера;
• Анализ и обработка научных данных с выявлением определенных закономерностей;
• Разложение чисел на простые множители при помощи алгоритма Шора. Если квантовые системы начнут работать с такими операциями, о криптографии в современном ее виде придется забыть.
Что касается последнего примера, то квантовый компьютер IBM может работать с этим алгоритмом. Но для действительно эффективной работы требуется больше кубитов. К 2025 году наша компания собирается собрать систему, содержащую от 50 до 100 кубитов. В этом случае уже можно говорить о начале работы над сложными практическими задачами.
С мая этого года с квантовым компьютером IBM смогли поработать многие специалисты из различных сфер. Некоторые представили собственные программы для IBM Quantum Experience. Больше всех алгоритмов представила астрофизик Кристин Морано из Калифорнийского технологического института (США). По словам Морано, это наиболее простые квантовые алгоритмы, например, алгоритмы Гровера и Дойча — Йожи, написанные на Python. Морано предлагает пользователям, имеющим доступ к IBM Quantum Experience, модифицировать эти программы для себя и опробовать их работу на квантовой системе.
Автор: IBM
