Z jednej strony naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii Chin pokazali nową wersję fotonicznego komputera kwantowego Jiuzhang 4.0, który według ich deklaracji wykonuje obliczenia niemożliwe do osiągnięcia dla klasycznych maszyn. Z drugiej strony Chiny zapowiedziały uruchomienie nowego superkomputera o nazwie Lingsheng, zbudowanego wyłącznie na krajowych procesorach i mającego przewyższyć amerykańskiego El Capitan.
Największe emocje wzbudza jednak wspomniany Jiuzhang 4.0, czyli najnowsza wersja chińskiego komputera kwantowego wykorzystującego fotony zamiast klasycznych tranzystorów lub nadprzewodzących kubitów rozwijanych głównie w Stanach Zjednoczonych. Projekt nadzorowany przez fizyka kwantowego Pan Jianweia ma być dowodem na to, że Chiny nie tylko dogoniły Zachód w wyścigu kwantowym, lecz w niektórych obszarach zaczynają go wyprzedzać.
Czytaj też: Jeden kierowca, a tirów pięć. Chiny maksymalizują transport
Według danych opublikowanych przez zespół badawczy nowy Jiuzhang potrafi jednocześnie manipulować ponad 3050 fotonami, co stanowi dziesięciokrotny wzrost względem poprzedniej generacji systemu. Komputer został wyposażony w sieć interferometryczną obejmującą ponad 8000 trybów optycznych oraz ponad tysiąc wejść typu squeezed-state, wykorzystywanych w obliczeniach kwantowych opartych na zjawiskach optycznych.
Chińscy naukowcy twierdzą, że urządzenie rozwiązało pewien problem w czasie liczonym w mikrosekundach, podczas gdy najpotężniejszy klasyczny superkomputer świata potrzebowałby na wykonanie identycznego zadania około 10 do potęgi 42 lat. To liczba tak ogromna, że praktycznie wykracza poza ludzką wyobraźnię. Nawet jeśli część ekspertów podchodzi sceptycznie do takich porównań, na mnie już samo tempo postępu chińskich laboratoriów robi ogromne wrażenie.
Kluczowe znaczenie ma tutaj sposób działania maszyny. Większość zachodnich projektów kwantowych, rozwijanych przez firmy takie jak IBM czy Google, opiera się na kubitach nadprzewodzących wymagających ekstremalnie niskich temperatur i bardzo skomplikowanej infrastruktury chłodzenia. Chiński Jiuzhang korzysta natomiast z fotoniki, a więc technologii wykorzystującej światło do przetwarzania informacji. Takie podejście może okazać się bardziej energooszczędne i łatwiejsze do skalowania w przyszłości.
Fotoniczne komputery kwantowe mają jednak własne ograniczenia. Obecna generacja Jiuzhanga nie jest uniwersalnym komputerem kwantowym zdolnym do uruchamiania dowolnych algorytmów. To wyspecjalizowana maszyna zoptymalizowana pod konkretne zadania matematyczne i probabilistyczne. W praktyce oznacza to, że nie zastąpi ona klasycznych komputerów osobistych ani nawet współczesnych centrów danych. Mimo to osiągnięcie przewagi kwantowej pozostaje symbolicznym kamieniem milowym w rozwoju całej branży.
Czytaj też: Chiny pokazały sprzęt, który zaskoczył mnie podwójnie. Kwantowe obliczenia coraz realniejsze
Eksperci zwracają uwagę, że nawet jeśli obecne zastosowania są ograniczone, technologia może w przyszłości znaleźć zastosowanie w modelowaniu chemicznym, projektowaniu leków, kryptografii, sztucznej inteligencji czy systemach wojskowych. Właśnie dlatego wyścig kwantowy jest dziś traktowany przez największe mocarstwa jako kwestia strategiczna, porównywana do rywalizacji kosmicznej z czasów zimnej wojny.
Równolegle Chiny rozwijają także klasyczne superkomputery nowej generacji. Zapowiedziany system Lingsheng ma osiągać wydajność przekraczającą 2 exaflopsy, czyli ponad dwa kwintyliony operacji na sekundę. Dla porównania obecny lider rankingu TOP500, amerykański El Capitan, osiąga około 1,8 exaflopsa.Najbardziej niezwykłe w projekcie Lingsheng wydaje mi się jednak to, że komputer ma działać wyłącznie na krajowych chińskich procesorach, bez użycia zachodnich GPU. To odpowiedź Pekinu na amerykańskie sankcje technologiczne, które ograniczyły eksport najbardziej zaawansowanych chipów do Chin. Zamiast polegać na układach NVIDII czy AMD, Chińczycy postawili na własną architekturę CPU oraz całkowicie krajowy łańcuch technologiczny. A to może być nawet poważniejszym ciosem dla Amerykanów, niż wyprzedzenie ich w kontekście obliczeń.
Źródło: South China Morning Post
