“เราน่าจะมีชิปขนาด 20 คิวบิตพร้อมใช้เร็วๆ นี้… เป็นไปได้มากว่าในอีกสองเดือนข้างหน้า” กับฉันขณะที่เราพิงกำแพงในมุมที่ค่อนข้างเงียบสงบของศูนย์การประชุมขนาดใหญ่ในนิวออร์ลีนส์ มาร์ตินี่ ชายร่างสูงผมสีเงินและมีท่าทางแบบอลัน อัลด้า กำลังยุ่งมาก และฉันโชคดีที่จับเขาได้ ก่อนหน้านั้น เขาได้จัดให้มีการประชุม ครั้งหนึ่งคำพูดยอดนิยมของ “ควอนตัมสูงสุด: การตรวจสอบคอมพิวเตอร์ควอนตัม
กับซูเปอร์
คอมพิวเตอร์คลาสสิก” ซึ่งมีทีมงานประจำอยู่ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตา บาร์บารา พูดถึงวิธีการทำงานเพื่อพัฒนา “คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีประโยชน์ในเชิงวิทยาศาสตร์และเชิงพาณิชย์” ซึ่งประกอบด้วย 50 qubits ซึ่งเป็น 7 ต่อ 7 ของ qubits ตัวนำยิ่งยวด แต่ละอันคือ ควบคู่ไปกับเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุด
ที่สามารถตั้งโปรแกรมด้วยเกทหนึ่งหรือสองควิบิต ซึ่งมีอัตราความผิดพลาดประมาณ 0.1% และสามารถคำนวณควอนตัมได้จริง นี่คือที่มาของแนวคิดของ “อำนาจสูงสุดทางควอนตัม” ความสามารถในการแสดงโดยสรุปถึงความสามารถในการคำนวณที่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้
เข้ามามีบทบาท ในการตรวจสอบความถูกต้องของการคำนวณดังกล่าวจำเป็นต้องใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ดีที่สุดในปัจจุบัน และจากข้อมูลสิ่งที่พวกเขาสามารถแข่งขันได้มากที่สุดคือคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาด 50 คิวบิต คิวบิตและซูเปอร์คอมพิวเตอร์อีกต่อไปจะไม่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม บอกฉันว่า
เมื่อเราเข้าสู่”ยุคของ qubits จำนวนมาก”การใช้อำนาจสูงสุดทางควอนตัมเป็นเครื่องมือเปรียบเทียบเพื่อดูว่าระบบของคุณทำงานได้ดีเพียงใดเป็นสิ่งสำคัญ สำหรับเครื่องจำลองขนาด 9 คิวบิตในปัจจุบัน “อำนาจสูงสุดให้ข้อมูลที่มีค่ามากแก่เรา และเรามีอัลกอริธึมที่แม่นยำอย่างยิ่งสำหรับมัน” เขากล่าว
นอกเหนือจากนั้น ทีมงาน Google ยังทำงานอย่างหนักเพื่อคาดการณ์และแก้ไขปัญหาฮาร์ดแวร์ที่เป็นไปได้ซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่อจำนวนเพิ่มขึ้น ซึ่งแต่ละอย่างจะต้อง “ดีมากและสอดคล้องกัน” ซึ่งรวมถึงข้อกำหนดทางวิศวกรรมระบบเฉพาะบางประการ ในการออกแบบโปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ดีขึ้น
ทีมได้ว่าจ้าง
บริษัทของแคนาดา ด้วยความโชคดี ซีอีโอของบริษัทก็เข้าร่วมการประชุมในเดือนมีนาคมด้วยและได้แถลงข่าวด้วย i วิศวกรจากการฝึกอบรม ได้ร่วมก่อตั้งบริษัทสตาร์ทอัพในปี 2014 เพื่อพัฒนาซอฟต์แวร์และระบบจำลองที่ช่วยออกแบบและเพิ่มประสิทธิภาพอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควอนตัมและอุปกรณ์
ระดับนาโนอื่นๆ ที่มีผลควอนตัมเข้ามามีบทบาท เชี่ยวชาญในการพัฒนาเครื่องมือและการจำลองการคำนวณแบบ “คู่ขนานขนาดใหญ่” โดยใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์เพื่อช่วยในการออกแบบฮาร์ดแวร์สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต ปัจจุบัน บริษัทกำลังร่วมมือกับทีม เพื่อ “ใช้ซอฟต์แวร์จำลอง
เพื่อทำนายการคุยข้ามระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ของโปรเซสเซอร์ควอนตัม 6 คิวบิต” อธิบาย และเสริมว่า “การเปรียบเทียบระหว่างการวัดเชิงทดลองและผลลัพธ์เชิงตัวเลขแสดงให้เห็นได้อย่างยอดเยี่ยม ข้อตกลงที่พิสูจน์คำมั่นสัญญาของชุดเครื่องมือคู่ขนานจำนวนมากในโปรเซสเซอร์ควอนตัมแบบใหม่
ทางวิศวกรรม” เขาเสริมว่าการจำลองบางอย่างได้เปิดเผยปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับชิปตัวนำยิ่งยวดที่สามารถแก้ไขได้ในระหว่างการจำลอง แทนที่จะใช้เวลาหลายเดือนในการสร้างอุปกรณ์เพียงเพื่อพบว่ามันไม่ทำงานตามที่คาดไว้ ก่อนที่ผมกับ จะแยกทางกันหลังจากการสนทนาสั้นๆ ของเรา
เขากล่าวว่า
มีการพูดคุยกันมากมายในเซสชันเหล่านี้ ซึ่งทั้งทีมของเขาจะมารวมตัวกันทุกเย็นเพื่อหารือเกี่ยวกับแนวคิดเกี่ยวกับเบียร์สองสามแก้ว เขาบอกว่าทีมกำลังผลักดันให้ไปถึง 20 ชิป -qubit เร็ว ๆ นี้ “ทุกอย่างขึ้นอยู่กับวิธีการแก้ไขขั้นสุดท้ายของเรา เป้าหมายที่ขยายออกไปของ Google คือให้
คอมพิวเตอร์ 50 คิวบิตของเราพร้อมใช้ภายในสิ้นปีนี้ มันอาจเกิดขึ้น แต่ตอนนี้ฉันมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงชิป 20-qubit ให้สมบูรณ์แบบมากขึ้น” ไม่ว่าในกรณีใด มั่นใจว่า 50-qubit นั้นอยู่ไม่ไกลนัก และเป็นเพียงเรื่องของเวลาก่อนที่ Google จะมีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทำงานและปราศจากข้อผิดพลาดให้เห็น
เวลาที่น่าตื่นเต้นแน่นอนช่วยหรือวิถีโคจรแบบซึ่งแลกเปลี่ยนโมเมนตัมกับดาวศุกร์ก่อนแล้วจึงดาวพฤหัสบดีเพื่อให้แรงขับโดยไม่ต้องใช้จรวด ในเหตุการณ์นี้ ยานแคสสินีแสดงการบินผ่านดาวศุกร์โดยใช้แรงโน้มถ่วงช่วยในปี 2541 และ 2542 โลกในปี 2542 และดาวพฤหัสบดีในปี 2543
ในที่สุดก็มาถึงวงโคจรรอบดาวเสาร์ในเดือนกรกฎาคม 2547 เมื่อยาน กระโดดร่มผ่านชั้นบรรยากาศของไททันเพื่อลงจอดในที่สุด บนพื้นผิวของมนุษย์ต่างดาว มันสร้างวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจ (ดู “การจูนสู่ไททัน” กุมภาพันธ์ 2549 หน้า 20–23) ทุกคนในครอบครัวแม้จะต้องรอ แต่ ก็คิดบวกเกี่ยวกับการมีส่วนร่วม
ในภารกิจระยะยาว “เป็นเรื่องน่ายินดีที่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบภารกิจต่อไปของดาวเสาร์ตั้งแต่เริ่มต้น เมื่อได้เห็นทีมเครื่องมือที่เลือก ยานอวกาศที่สร้างขึ้นและเปิดตัว” เธอกล่าว อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญไม่แพ้กันคือ “ความรู้สึกของครอบครัว” ที่พัฒนาขึ้นในช่วงหลายปีที่ทำงานในภารกิจระยะยาว
“สายสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นกับตระกูลโวเอเจอร์ (และตอนนี้คือตระกูลแคสสินี) เป็นหนึ่งในสิ่งที่ทำให้ผมอยากอยู่ในภารกิจระยะยาวทั้งสองอย่าง” สปิลเกอร์กล่าว “แม้ว่าฉันจะย้ายไปที่ยานแคสสินีแล้ว แต่ฉันก็ยังตั้งตารอยานโวเอเจอร์ที่จะไปให้ถึงขอบของระบบสุริยะ และอ่านเกี่ยวกับความสำเร็จล่าสุด
ด้วยความภาคภูมิใจและยินดีอย่างยิ่ง” ความรู้สึกของครอบครัวนี้แสดงให้เห็นเพิ่มเติมโดยแนวโน้มที่จะเปลี่ยนยานอวกาศให้เป็นมนุษย์ จดจำเวลาที่ยานอวกาศเปลี่ยนตัวเองเข้าสู่ “เซฟโหมด” โดยอัตโนมัติ เนื่องจากคอมพิวเตอร์บนยานตรวจพบความผิดปกติ “ฉันเริ่มตั้งหลักเพื่อให้มันฟื้นตัว… ฉันกังวลเกี่ยวกับสุขภาพของโวเอเจอร์ราวกับว่ามันเป็นเพื่อนหรือแม้แต่ลูกของฉันคนหนึ่ง”ลำดับถัดไปคือก๊าซยักษ์
