W poniedziałek Alphabet zaprezentował procesor Willow, chip kwantowy do bardzo szybkich obliczeń. Kurs zareagował oczywiście silną zwyżką, ponieważ inwestorzy zobaczyli w tym przełom w budowie komercyjnego komputera kwantowego. Czy faktycznie mamy do czynienia z rewolucją?
Czym naprawdę jest chip kwantowy Willow od Alphabet?
Deklaracje Alphabet, że chip w mniej niż 5 minut rozwiąże zadanie, które klasycznemu superkomputerowi zabierze 10 septylionów lat, brzmi w teorii fantastycznie i rozbudza wyobraźnię. Dla niewtajemniczonych 10 septylionów to 10 z 24 zerami. Zdecydowanie takie liczby robią wrażenie, ale diabeł jak zawsze tkwi w szczegółach.
W rzeczywistości to urządzenie eksperymentalne i do tego przeznaczone do konkretnego obliczenia. Od Willow do wykorzystania obliczeń kwantowych w szerokim spektrum jeszcze daleka droga. Jest to jednak krok w dobrym kierunku.
Być może Czytelnicy, którzy interesują się fizyka i komputerem kwantowym pamiętają, że w roku 2019 Google już raz wyskoczył z kwantową supremacją. Było to przy okazji prezentacji poprzedniej generacji ich komputera kwantowego Sycamore. Podobno urządzenie wykonało w 200 sekund obliczenia, które najszybszemu superkomputerowi tamtych czasów miało zająć 10 000 lat. Były to jednak wysoce specyficzne obliczenia bez komercyjnego zastosowania. Podobnie Willow jest zoptymalizowany pod kątem konkretnego obliczenia. Mowa o RCS (Random Circuit Sampling), czyli próbkowaniu losowych obwodów.
Według spółki wydajność w tym obliczeniu to główne kryterium oceny komputerów kwantowych. Kontrowersyjne założenie według mnie, skoro samo obliczenie nie ma praktycznego zastosowania. Podobnie myśli część naukowców, którzy zajmują się obliczeniami kwantowymi. Przykładowo firmy IBM i Honeywell stosują metrykę zwaną objętością kwantową (ang. Quantum Volume), która bierze pod uwagę interakcje między kubitami i oferuje bardziej całościowy obraz możliwości maszyny.
Prawdziwym kamieniem milowym jest korekcja błędów. To siła Willow od Alphabet
Komputery kwantowe są bardzo obiecującą technologią przeszłości. Dziś jednak borykają się z wieloma wyzwaniami. Postaram się je opisać maksymalnie prostym językiem:
- dekoherencja kwantowa – obliczeń w komputerach kwantowych dokonują kubity. W dużym uproszczeniu są one odpowiednikiem tranzystorów w klasycznym procesorze. Mogą jednak przyjmować stany pośrednie, a nie tylko 1 lub 0. Na tym polega ich przewaga i jednocześnie słabość. Są one bardzo wrażliwe na czynniki zewnętrze, jak temperatura, promieniowanie i wibracje. Łatwo zakłócić obliczenia, dlatego współczesne komputery kwantowe pracują w sterylnym i izolowanym środowisku w temperaturze niemal zera bezwzględnego. Procesor kwantowy pracujący w temperaturze pokojowej to wciąż marzenie naukowców i inżynierów.
- skalowalność – żeby zwiększyć moc procesora, trzeba dołożyć kubitów, podobnie jak tranzystorów w klasycznym chipie. Jednak im więcej kubitów, tym większa złożoność systemów i podatność na błędy.
- błędy w obliczeniach (z tym ma sobie radzić lepiej właśnie chip Willow) – komputery kwantowe mają duża podatność na błędy. Trzeba je skorygować, a tym muszą się zając dodatkowe kubity. To znów podnosi złożoność układu i zwiększa podatność na błędy. To taka pętla, z której trzeba się wyrwać.
- chłodzenie – to problem nawet współczesnych komputerów i chipów AI. Odprowadzanie ciepła jest kluczowe na równie z zasilaniem. jednak przy komputerach kwantowych chłodzenie wchodzi na nowy poziom. Do stabilnej pracy kubity potrzebują bardzo niskich temperatur. Trzeba je zapewnić, a to skreśla na dziś komputery kwantowego z codziennego użytku. Kto z nas ma w domu laboratorium i warunki do osiągniecia utrzymania temperatury zbliżonej do zera bezwzględnego (−273,15 °C = 0 K)? Dlatego jednocześnie naukowcy i inżynierowie szukają materiałów, które będą nadprzewodnikami w temperaturze pokojowej.
Willow radykalnie zmniejsza poziom błędów dzięki zastosowaniu większych siatek kubitów, rosnących z 3×3 do 7×7 i zmniejszających błędy o połowę przy każdym skoku. Oznacza to, że po raz pierwszy systemy kwantowe osiągnęły wydajność „poniżej progu” od czasu, gdy Peter Shor po raz pierwszy wprowadził koncepcję kwantowej korekcji błędów w 1995 roku. W praktyce oznacza to, że dzięki Willow skalowanie systemu (dodawanie kolejnych kubitów) zmniejsza ilość błędów, zamiast zwiększać.
W jakich obszarach mogą mieć zastosowanie komputery kwantowe przyszłości?
Komputery kwantowe mają potencjał do rozwiązywania problemów biznesowych, które są zbyt skomplikowane dla klasycznych komputerów lub wymagałby od nich znacznie dłuższego czasu na przetwarzanie. Poniżej podam Ci kilka obszarów, w których świetnie się sprawdzą:
- odkrywanie nowych materiałów i leków,
- analiza ryzyka inwestycyjnego i optymalizacja inwestycji,
- rozwiązywanie problemów logistycznych,
- symulacje i optymalizacja w sferze ekonomii,
- kryptografia i bezpieczeństwo,
- poprawa szkolenia generatywnej AI (to wspólny mianownik AI i komputerów kwantowych),
- zwiększenie efektywności energetycznej.
Niektórzy naukowcy spekulują, że połączenie AI z obliczeniami kwantowymi jest kluczem do prawdziwej sztucznej inteligencji. Swoje tezy opierają na założeniu, że procesy myślowe w naszym mózgu zawierają elementy splątania kwantowego. Nowe badanie przeprowadzone na Uniwersytecie w Szanghaju dostarcza kolejnych dowodów na to, że jeden konkretny proces w ludzkim mózgu wykazuje zachowanie podobne do splątania kwantowego. Wyniki badań, opublikowanych w czasopiśmie Physics Review E, sugerują, że materiał tłuszczowy zwany osłonką mielinową zapewnia środowisko, w którym możliwe jest splątanie fotonów. Możliwe, że właśnie w tym miejscu rodzi się nasza świadomość.
Podsumowanie
Mechanika kwantowa i komputery kwantowe to fascynujący temat, ale na dziś dalecy jesteśmy od powszechnego i komercyjnego zastosowania. Niemniej jednak warto trzymać rękę na pulsie. Zanim rozpoczął się boom na AI, Nvidia była spółką produkującą karty graficzne dla graczy i górników kryptowalut. Po ok. 160 dolarów przed splitem chciało ja mieć w portfelu znacznie mniej inwestorów niż dziś po 1350 dolarów tez przed splitem (135$ po podziale).
Kto dziś zgadnie, które ze spółek zajmujących się obliczeniami kwantowymi (m. in. IBM, Google, Honeywell) zdominuje kwantowy świat, tak jak Nvidia wyprzedziła konkurencję tuż przed boomem na AI. Może najlepszym rozwiązaniem jest posiadanie w portfelu kilku spółek, które się tym zajmują. Na teraz to inwestycja raczej w dleką przyszłość, ale kto wie, co będzie jutro. My Alphabet już mamy w portfelu głównym z całkowitą stopą zwrotu 79%.
Wybierz Abonament i zyskaj dostęp do 5 portfeli inwestycyjnych PPCG Stock.
- W portfelu głównym kupujemy spółki o wysokim potencjale możliwego wzrostu
- W portfelu dywidendowym wybieramy najlepsze spółki dywidendowe na GPW
- Portfel emerytalny ma za zadanie zwiększyć wartość oraz zyskiwać na wypłacanych dywidendach
- W portfelu zagranicznym kupujemy bardzo dobre akcje amerykańskie oraz brytyjskie, które mogą mocno rosnąć
- Do portfela pasywnego dobieramy ETF-y, które mogą silnie zwyżkować
W każdym abonamencie otrzymujesz dostęp do komentarza giełdowego codziennie rano na sesji, odpowiedzi na zadane przez siebie pytania (od 9 do 17) oraz sekcji Premium z pogłębionymi analizami rynku. Zawsze kiedy kupujemy lub sprzedajemy akcje, otrzymujesz informację na e-mail oraz SMS.
Zakup abonamentu pozbawiony jest ryzyka. W ciągu 30 dni w każdej chwili i bez podania przyczyny możesz zrezygnować z abonamentu i odzyskać 100% opłaty za abonament. Czy ta oferta Ci się podoba?
Zaloguj się na swoje konto, aby zostawić swój komentarz.