Microsoft je predstavio Majorana 2, novi prototip kvantnog procesora razvijen za program DARPA US2QC, uz tvrdnju da je sistem spreman za narednu fazu nezavisne provere. Najava ne znači da je stigao komercijalni kvantni računar niti da su današnji procesori preko noći zastareli. Važna je zato što američka agencija pokušava da utvrdi može li neka od novih arhitektura da stigne do praktično korisnog, otpornog kvantnog računara brže nego što se ranije očekivalo.
Majorana 2 i DARPA provera
Reuters je 25. septembra izvestio da je Microsoftov projekat izabran da nastavi kroz program u kojem DARPA poredi više pristupa. Cilj nije nagrada za najzvučniju najavu, već dokaz da se predložena tehnologija može skalirati, kontrolisati i ispraviti greške u realnom sistemu. Nezavisna evaluacija je zato važnija od jednog laboratorijskog grafikona.
Microsoft svoj pristup zasniva na topološkim kjubitima i materijalima projektovanim tako da stabilnije čuvaju kvantnu informaciju. Kompanija tvrdi da Majorana 2 unapređuje mogućnost očitavanja i kontrole u odnosu na raniji prototip. Ipak, topološki kjubiti su oblast u kojoj su tvrdnje godinama bile predmet intenzivne naučne debate. Razumno je odvojiti tehnički napredak od obećanja o budućem velikom sistemu.
Šta znači praktična kvantna prednost
Praktična prednost ne znači samo da uređaj izvrši neobičan eksperiment koji klasični superračunar teško imitira. Sistem mora da rešava problem koji ima vrednost u hemiji, materijalima, optimizaciji ili nauci, uz poznatu tačnost, prihvatljivo vreme i cenu. Potrebni su stabilni logički kjubiti, korekcija grešaka, pouzdana kontrolna elektronika i softver koji istraživači mogu da koriste.
Fizički kjubit je pojedinačni element sklon šumu. Logički kjubit kombinuje veći broj fizičkih elemenata i protokole za otkrivanje i ispravljanje grešaka. Zato broj kjubita u naslovu nije dovoljan za poređenje različitih mašina. Bitni su stopa greške, vreme koherencije, kvalitet operacija, način povezivanja i trošak potreban da se održi jedan pouzdan logički kjubit.
Zašto je DARPA oprezna
US2QC je zamišljen kao stroga tehnička procena, a ne marketinški izlog. Timovi moraju da predstave arhitekturu, plan skaliranja, kontrolu grešaka i put do sistema koji može da prevaziđe klasične računare na korisnom zadatku. DARPA može da odbaci pristup ako ključne pretpostavke ne izdrže proveru. Time se smanjuje rizik da javnost laboratorijski prototip pogrešno protumači kao gotov proizvod.
Ne propustite ovo
Čitaoci koji prate razvoj čipova mogu da uporede ovu temu sa našim objašnjenjem nove generacije tranzistora. Klasični i kvantni sistemi rešavaju različite vrste problema, a napredak u jednom ne ukida potrebu za drugim. Čak i budući kvantni centri oslanjaće se na klasične procesore, memoriju, mreže i specijalizovanu kontrolu.
Šta još nije dokazano
Microsoft nije pokazao univerzalni računar sa hiljadama pouzdanih logičkih kjubita niti objavio datum komercijalne dostupnosti. Nije dokazano ni da će izabrani materijal i proizvodni proces zadržati performanse kada se broj elemenata višestruko poveća. Sledeći relevantni podaci biće nezavisni rezultati, detalji o stopama grešaka i demonstracija ponovljivog logičkog kjubita.
Kako pratiti sledeće rezultate
Najkorisniji naredni signal neće biti nova procena roka, već objavljeni tehnički podaci. Treba pratiti koliko fizičkih elemenata gradi logički kjubit, kako se greška menja sa dužinom računanja i da li nezavisni tim može da ponovi rezultat. Jednako su važni prinos proizvodnje i složenost kriogenog sistema, jer laboratorijski uspeh može postati preskup ili nestabilan pri većoj skali.
Za preduzeća ovo još nije signal za zamenu klasične infrastrukture. Razumniji korak je praćenje standarda, procena kriptografske migracije i eksperimentisanje sa simulatorima bez slanja poverljivih podataka neproverenim servisima. Kvantno otporna kriptografija ima sopstveni plan uvođenja koji ne zavisi od toga kada će jedan konkretan procesor postati praktičan. Uz to, javne tehničke radove treba porediti sa nezavisnim merenjima i jasno navedenim uslovima eksperimenta.
Zaključak
Majorana 2 je ozbiljan istraživački korak zato što ulazi u program spoljne tehničke provere. Najpoštenije je posmatrati ga kao kandidata za skalabilnu arhitekturu, a ne kao gotov kvantni računar. Ako Microsoft ispuni naredne DARPA kriterijume i objavi dovoljno podataka za nezavisnu procenu, znaćemo mnogo više o tome da li topološki pristup može da pređe put od laboratorije do korisnog sistema.
