Google säger att det har bevisat att dess kontroversiella kvantdator verkligen fungerar

Google säger att de har bevis på att en kontroversiell maskin som den köpte 2013 verkligen kan använda kvantfysik för att arbeta igenom en typ av matematik som är avgörande för artificiell intelligens mycket snabbare än en konventionell dator.

Inuti den här lådan finns ett supraledande chip, kylt till en bråkdel av en absolut nollgrad, som kan ge ny kraft bakom programvara med artificiell intelligens.

Regeringar och ledande datorföretag som Microsoft, IBM och Google försöker utveckla vad som kallas kvantdatorer eftersom att använda kvantmekanikens konstigheter för att representera data borde låsa upp enorma dataknäppande krafter. Datorjättar tror att kvantdatorer kan göra sin programvara för artificiell intelligens mycket kraftfullare och låsa upp vetenskapliga språng inom områden som materialvetenskap. NASA hoppas att kvantdatorer kan hjälpa till att planera raketuppskjutningar och simulera framtida uppdrag och rymdfarkoster. Det är en verkligt störande teknik som kan förändra hur vi gör allt, säger Rupak Biswas, chef för prospekteringsteknik vid NASA:s Ames Research Center i Mountain View, Kalifornien.

Biswas talade vid en mediabriefing på forskningscentret om byråns arbete med Google på en maskin som sökjätten köpte 2013 från kanadensiska startupen D-Wave systems, som marknadsförs som världens första kommersiella kvantdator. Datorn är installerad på NASA:s Ames Research Center i Mountain View, Kalifornien, och arbetar på data med hjälp av ett supraledande chip som kallas en kvantglödgare. En kvantglödgare är hårdkodad med en algoritm som är anpassad till vad som kallas optimeringsproblem, som är vanliga i maskininlärning och programvara med artificiell intelligens.

D-Waves marker är dock kontroversiella bland kvantfysiker. Forskare inom och utanför företaget har inte kunnat slutgiltigt bevisa att enheterna kan utnyttja kvantfysik för att slå ut konventionella datorer.

Hartmut Neven, ledare för Googles Quantum AI Lab i Los Angeles, sa idag att hans forskare har levererat några säkra bevis på det. De satte upp en serie tävlingar mellan D-Wave-datorn installerad på NASA mot en konventionell dator med en enda processor. För ett specifikt, noggrant utformat proof-of-concept-problem uppnår vi en 100-miljoner gånger snabbare, sa Neven.

Google publicerade en forskningsartikel beskrev sina resultat online i går kväll, men det har inte formellt granskats av experter. Neven sa att tidskriftspublikationer skulle komma.

Googles resultat är slående – men även om de är verifierade skulle de bara representera en partiell upprättelse för D-Wave. Datorn som förlorade i tävlingen med kvantmaskinen körde kod som fick den att lösa problemet med hjälp av en algoritm som liknar den som är inbakad i D-Wave-chippet. En alternativ algoritm är känd som kunde ha låtit den konventionella datorn vara mer konkurrenskraftig, eller till och med vinna, genom att utnyttja vad Neven kallade en bugg i D-Waves design. Neven sa att testet som hans grupp genomförde fortfarande är viktigt eftersom den genvägen inte kommer att vara tillgänglig för vanliga datorer när de konkurrerar med framtida kvantglödgare som kan arbeta med större mängder data.

Matthias Troyer , en fysikprofessor vid det schweiziska federala tekniska institutet i Zürich, sa att det är avgörande att det blir verklighet om chips som D-Waves ska bli användbara. Det kommer att vara viktigt att undersöka om det finns problem där kvantglödgning har fördelar över även de bästa klassiska algoritmerna, och att ta reda på om det finns klasser av applikationsproblem där sådana fördelar kan realiseras, sa han i ett uttalande med två kollegor.

Förra året publicerade Troyers grupp en högprofilerad studie av ett tidigare D-Wave-chip som drog slutsatsen att det inte gav fördelar jämfört med konventionella maskiner. Den frågan är nu delvis löst, säger de. Googles resultat visar verkligen en enorm fördel på dessa noggrant utvalda instanser.

Google konkurrerar med D-Wave om att göra en kvantglödgningsanordning som kan göra användbart arbete. Förra sommaren öppnade Silicon Valley-jätten ett nytt labb i Santa Barbara, ledd av en ledande akademisk forskare, John Martinis (se Google lanserar försök att bygga sin egen kvantdator ).

Martinis arbetar också med kvanthårdvara som inte skulle vara begränsad till optimeringsproblem, som glödgarn är. En universell kvantdator, som en sådan maskin skulle kallas, skulle kunna programmeras för att ta sig an alla problem och skulle vara mycket mer användbar men förväntas ta längre tid att fullända. Laboratorier från myndigheter och universitet, Microsoft (se Microsofts Quantum Mechanics) och IBM (se IBM Shows Off a Quantum Computing Chip) arbetar också med den tekniken.

John Giannandrea, en VP of engineering på Google som koordinerar företagets forskning, sa att om kvantglödgare kunde göras praktiska skulle de hitta många användningsområden för att driva upp Googles maskininlärningsprogramvara. Vi har redan stött på problem under våra produkter som är opraktiska att lösa med befintliga datorer, och vi har många datorer, sa han. Men, konstaterade Giannandrea, kan det ta flera år innan denna forskning gör skillnad för Googles produkter.

Uppdatering: En tidigare version av den här historien angav felaktigt att NASA köpte kvantdatorn med Google. Google köpte den och NASA är värd för den. Berättelsen har också uppdaterats för att inkludera kommentarer från Matthias Troyer.

Dölj