Willow - новий чип від Google Quantum AI

За повідомленням Google, представлений компанією новий чип Willow - це важливий крок на шляху, який розпочався понад 10 років тому. Ідея полягала у створенні корисного великомасштабного квантового комп'ютера, який міг би використовувати квантову механіку - «операційну систему» природи в тому обсязі, в якому ми знаємо її сьогодні, - на благо суспільства, просуваючи наукові відкриття, розробляючи корисні додатки та вирішуючи деякі з найсерйозніших проблем суспільства. У рамках Google Research команда намітила довгострокову дорожню карту, і Willow значно просуває її цим шляхом до комерційно значущих додатків.

Для оцінки продуктивності Willow команда використовувала еталон випадкової вибірки ланцюгів (RCS). Розроблений командою дослідників і тепер широко використовуваний як стандарт у цій галузі, RCS є класично найскладнішим еталоном, який сьогодні може бути виконаний на квантовому комп'ютері. Його можна розглядати як точку входу у квантові обчислення - він перевіряє, чи робить квантовий комп'ютер щось, що неможливо зробити на класичному комп'ютері. Будь-яка команда, що створює квантовий комп'ютер, повинна спочатку перевірити, чи може він перемогти класичні комп'ютери на RCS; інакше є серйозні підстави для скептицизму щодо того, що він зможе розв'язувати складніші квантові завдання. Повідомляється, що дослідники постійно використовують цей бенчмарк для оцінювання прогресу від одного покоління чипів до іншого.

Заявлено, результати Willow у цьому бенчмарку вражають: менш ніж за п'ять хвилин він виконав обчислення, на які в одного з найшвидших сучасних суперкомп'ютерів пішло б 10²⁵ або 10 септильйонів років.

Обчислювальні витрати значною мірою залежать від доступної пам'яті. Тому в оцінках дослідників розглядається низка сценаріїв, від ідеальної ситуації з необмеженою пам'яттю (▲) до практичнішої, незручно розпаралелюваної реалізації на графічних процесорах  (⬤).

Оцінка того, наскільки Willow перевершує один із найпотужніших класичних суперкомп'ютерів у світі, Frontier, була заснована на консервативних припущеннях. Наприклад, передбачався повний доступ до вторинного сховища, тобто до жорстких дисків, без будь-яких накладних витрат на пропускну здатність - щедра і нереалістична поправка для Frontier. Звичайно, як і після того, як у 2019 році Google оголосила про перші обчислення за межами класики, очікується, що класичні комп'ютери й надалі покращуватимуть свої показники, але розрив, який швидко зростає, свідчить про те, що квантові процесори прискорюються з подвійною експонентою і будуть і надалі значно перевершувати класичні комп'ютери в міру розширення масштабу.

Комп’ютерний розум: генеративний штучний інтелект у рішеннях AWS