Cercetătorii de la Google au dezvăluit, pe 9 decembrie, un procesor cuantic extrem de performant, o etapă-cheie în încercarea de a construi computere cuantice care să fie suficient de precise pentru a fi utile în aplicaţiile comerciale sau ştiinţifice. Guvernele din întreaga lume investesc zeci de miliarde de dolari în cercetarea dispozitivelor cuantice. În aceeaşi zi, China a anunţat înfiinţarea primului institut de cercetare în domeniul medicinei şi calculului cuantic.
Un procesor extrem de performant de la Google poate efectua calcule extrem de complexe, în mai puţin de cinci minute.
Cipul măsoară doar 4 cm pătraţi, cât o tabletă de ciocolată AfterEight, dar are o viteză aproape inimaginabilă, spun cercetătorii. Deşi tehnologia cuantică rămâne în mare parte experimentală, promite aplicaţii revoluţionare pentru ştiinţă. Acesta ar putea accelera dezvoltarea de medicamente şi tehnologii medicale.
Realizarea, arată că, până la sfârşitul deceniului, computerele cuantice ar putea permite descoperiri ştiinţifice care sunt imposibile chiar şi cu cele mai puternice supercomputere, a declarat Charina Chou, directorul de operaţiuni al diviziei de computere cuantice a Google.
Ea a preciză că, calculul cuantic, care se bazează pe descoperirea conform căreia materia poate exista în multiple stări simultan, este considerat capabil să realizeze calcule mult mai complexe decât era posibil până acum şi să accelereze crearea de reactoare de fuziune nucleară şi impactul inteligenţei artificiale (AI), în special în domeniul ştiinţei medicale.
De exemplu, ar putea permite citirea tomografiilor RMN la detaliu atomic, deschizând noi surse de date despre corpul uman şi boli, pe care AI le-ar putea procesa, a declarat Google.
Noul procesor cuantic al companiei, denumit Willow, este o versiune mai mare şi îmbunătăţită decât verziunea din 2021, aavând 105 qubits (bit cuantic), ceea ce reprezintă un salt exponenţial în ceea ce priveşte corectarea erorilor, şi un progres semnificativ deosebit de importantă în aplicaţii complexe, faţă de performanţele anterioare.
Ca o primă demonstraţie a puterii noului procesor cuantic, cercetătorii au arătat că acesta poate efectua, în aproximativ 5 minute, o sarcină care i-ar lua celui mai mare supercomputer din lume aproximativ septillioane de ani (1025) de ani.
„Dacă vrem să scriem asta, înseamnă 10.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 de ani, pe un supercomputer convenţional, adică mai mult decât durata de viaţă a Universului, în timp ce pe Willow durează doar 5 minute", a declarat Hartmut Neven, care conduce divizia de calcul cuantic a Google.
Willow, de la Google Quantum AI, anunţat pe blogul Google la 9 decembrie 2024. Măsoară doar 4 cm pătraţi, dar are o viteză aproape inimaginabilă, spun cercetătorii
Experimentul, descris la 9 decembrie în revista Nature, arată că, în viitor, calculatoarele cuantice vor putea efectua calcule cu o precizie din ce în ce mai mare pentru a putea fi utilizate în aplicaţii comerciale sau ştiinţifice.
În privinţa aplicaţiilor practice, Google menţionează, printre altele, cercetarea în domeniile pharma, de fuziune nucleară şi de dezvoltare a acumulatorilor pentru maşinile electrice.
Pentru a fi operaţional însă, un cip cuantic are nevoie de expertiza unui personal foarte bine pregătit, dar mai ales de condiţii de funcţionare specifice ce pot fi obţinute doar în laborator: o temperatură foarte apropiată de 0 K (-273 grade Celsius) care să permită tranzistorilor să devină superconductori.
Potrivit oamenilor de ştiinţă, calculul cuantic va fi indispensabil pentru colectarea datelor de antrenament inaccesibile computerelor clasice, pentru antrenarea şi optimizarea anumitor arhitecturi de învăţare şi pentru modelarea sistemelor inteligente în care efectele cuantice sunt importante.
Acestea vor ajuta la descoperirea de noi medicamente, dar şi la proiectare unor baterii mai eficiente pentru maşinile electrice, precum şi la accelerarea progresului în domeniul fuziunii şi al noilor alternative energetice.
Google plănuieşte să extindă masiv aplicaţiile practice, şi în acest sens pune la dispoziţie resurse educaţionale, printre care un curs complet pe Coursera, dar şi un pachet open source de dezvoltare.
De asemenea, echipa din spatele proiectului are în plan utilizarea cipului în antrenarea modelelor AI în situaţii în care computerele convenţionale sunt depăşite şi nu pot asigura o putere de calcul suficient de mare pentru procesarea datelor, inclusiv a datelor medicale.
Informaţiile privind performanţele lui Willow urmează unei serii de rezultate obţinute în 2021, care sugerează că suntem la doar aproximativ cinci ani distanţă de momentul în care calculul cuantic ar putea deveni suficient de puternic pentru a transforma capabilităţile umanităţii de a cerceta şi dezvolta noi materiale, de la medicamente la baterii, conform unui expert independent din Marea Britanie.
În mod semnificativ, se spune că Willow este mult mai puţin predispus la erori comparativ cu versiunile anterioare şi ar putea amplifica potenţialul deja în expansiune al domeniului AI.
Guvernele din întreaga lume investesc zeci de miliarde de dolari în cercetarea dispozitivelor cuantice. Google Quantum AI este una dintre numeroasele echipe care lucrează pentru a exploata puterea calculului cuantic, alături de Microsoft, Universitatea Harvard şi Quantinuum.
Video: O privire în culisele laboratorului Google Quantum AI din Santa Barbara, găzduit chiar de echipa de oameni de ştiinţă şi ingineri care se află în misiunea de a construi un computer cuantic care va rezolva probleme altfel imposibil de rezolvat. În acest videoclip. Julian Kelly, director, Quantum hardware, explică ce este qubit-ul - elementul fundamental al computerelor cuantice - şi cum controlează cercetătorii qubiţii pentru a realiza algoritmi complecşi,
în timp ce oamenii de ştiinţă şi inginerii care conduc această cercetare revoluţionară oferă o perspectivă asupra viitorului. Google Quantum AI, septembrie 2024
Tot pe 9 decembrie, China a anunţat înfiinţarea primului său institut de cercetare în domeniul medicinei şi calculului cuantic
China a anunţat că a înfiinţat duminică la Hefei, într-o provincie din estul Chinei, primul institut de cercetare în domeniul medicinei şi al calculului cuantic din ţară. Se aşteaptă ca institutul să fie un pionier al aplicării puterii de calcul cuantic în domeniul medical, afirmă Global Times.
Calculul cuantic este un nou tip de putere de calcul cu aplicaţii în lumea medicală. Înfiinţarea institutului vine în contextul în care industria de date medicale din China are nevoie urgentă de putere de calcul cuantică dezvoltată la nivel naţional şi controlabilă independent pentru a-şi accelera dezvoltarea, potrivit sursei citate.
„Înfiinţarea institutului va avansa în continuare cercetarea în domeniul calculului cuantic şi al medicinei datelor în China, precum şi cultivarea profesioniştilor în domenii conexe”, a declarat Liu Hao, vicepreşedinte al Universităţii de Medicină Bengbu din Anhui, citat într-un comunicat transmis duminică către sursa citată.
Cercetătorii chinezi de la Origin Quantum se aşteaptă ca institutul să „exploreze o nouă modalitate de cultivare a talentului interdisciplinar în medicina datelor cuantice”.
Institutul se va concentra pe valorificarea tehnologiei de calcul cuantic pentru a spori securitatea şi aplicarea datelor medicale în China. De asemenea, va utiliza avantajele sale în ceea ce priveşte calculul cuantic, cercetarea medicală şi cultivarea talentelor pentru a efectua studii de verificare pe maşini reale a algoritmilor medicali cuantici, pentru a promova o colaborare aprofundată între calculul cuantic şi cercetarea medicală şi pentru a stabili căi prin care calculul cuantic să permită dezvoltarea asistenţei medicale digitale.
Toate aceste eforturi vor facilita cercetarea şi dezvoltarea, precum şi transpunerea în rezultate a medicinei cuantice.
Potrivit cunoscătorilor din industrie, pe lângă China, Statele Unite este, de asemenea, un lider mondial în integrarea tehnologiei de calcul cuantic cu cercetarea medicală. Anul trecut, Clinica americană Cleveland, împreună cu IBM, a construit primul computer cuantic din lume dedicat cercetării medicale şi a iniţiat diverse aplicaţii practice, a precizat sursa chineză.
În China, Universitatea de Medicină Bengbu şi Origin Quantum au iniţiat anul trecut prima aplicaţie din ţară a tehnologiei de calcul cuantic dezvoltate la nivel naţional în domeniul medicinei, care ar putea îmbunătăţi printre altele, eficienţa detectării mamografiilor prin calcul cuantic.
Universitatea de Medicină din Bengbu continuă să exploreze utilizarea puterii de calcul cuantic pentru a accelera dezvoltarea medicamentelor cu molecule mici, pe baza Origin Wukong, computerul cuantic supraconductor de a treia generaţie dezvoltat independent în China şi lansat de Origin Quantum.
Foto: Origin Quantum, China
De la lansarea sa în ianuarie, Origin Wukong a finalizat 298.000 de sarcini de calcul cuantic din 137 de ţări, a declarat Origin Quantum.
