I slutet av september avtäcktes information om ett genombrott inom kvantdatorer som utförts av Google i samarbete med amerikanska rymdmyndigheten NASA. De läckta uppgifterna angav att Googles arbete inom kvantdatorer hade uppnått den eftertraktade milstolpen "Quantum Supremacy", vilket innebär att kvantdatorn löst ett problem som traditionella datorer inte kan hantera.

Det har varit väntat att Google skulle avtäcka bedriften officiellt, vilket företaget nu också gör i form av Youtube-videon "Demonstrating Quantum Supremacy". I videon berättar Googles forskare inom kvantdatorer och artificiell intelligens om hur företagets kvantdator åstadkommer det som konventionella superdatorer inte rår på.

Google_QuantumSupremacy_Sycamore2.jpg
Google_QuantumSupremacy_Sycamore.jpg
Google_QuantumSupremacy1.jpg

Googles metod för att säkerställa att kvantdatorns överlägsenhet bygger på att dess arbetsuppgifter matchas i ett traditionellt datorsystem. Efter detta ökas uppgiftens komplexitet gradvis till den punkt nås där det traditionella datorsystemet inte längre kan hantera uppgiften.

Googles lösning bygger på en programmerbar processorkrets vid namn Sycamore. Detta är en parallelliserad processortyp som består av en mängd kvantlogiska grindar, vilka tillsammans ger kretsen en kapacitet om 54 kvantbitar eller qubits. En traditionell bit information kan bära ett värde åt gången, en etta eller nolla, medan en kvantbit kan befinna sig i båda tillstånden samtidigt.

Google_QuantumSupremacy0.jpg

En traditionell binär bit med tillståndet 1 eller 0.

Google_QuantumSupremacy2.jpg

En kvantbit eller qubit kan befinna sig i båda tillstånden samtidigt.

Google_QuantumSupremacy3.jpg

Två kvantbitar ger fyra samtidiga tillstånd.

Google_QuantumSupremacy4.jpg

Fyra kvantbitar ger sexton samtidiga tillstånd.

Google_QuantumSupremacy5.jpg

För varje adderad kvantbit växer kvantdatorns beräkningsmässiga kapacitet exponentiellt.

Google_QuantumSupremacy6.jpg

Googles Sycamore-system har 54 kvantbitars kapacitet, eller 10 miljoner miljarder tillstånd.

Två kvantbitar kan befinna sig i 4 olika tillstånd samtidigt, tre kvantbitar ger 8 tillstånd, fyra kvantbitar ger 16 tillstånd, och så vidare. En kvantdators kapacitet växer exponentiellt i takt med att fler kvantbitar adderas. Googles Sycamore-processor hanterar kvantbitar i omfång om 2 upphöjt till 53 tillstånd, eller tio miljoner miljarder möjliga tillstånd.

All denna parallella beräkningskapacitet är det som enligt Google har gjort "Quantum Supremacy" möjligt, och att Sycamore-systemet på tre minuter kan beräkna det som tar en traditionell superdator tusentals år att slutföra. Att Google faktiskt lyckats nå målet har dock ifrågasatts av IBM i ett blogginlägg som publicerades tidigare i veckan.

IBM hävdar att Googles ansats inte utnyttjar traditionella superdatorers fulla kapacitet. Företaget hävdar att Googles påstående om tusentals år kan kortas ned till så lite som 2,5 dagar om problemet utformas optimalt för det konventionella datorsystemets arbetsmetod. Googles videodemonstration av Quantum Supremacy-genombrottet bemöter inte denna kritik.

Vad är dina tankar om Googles genombrott? Spelar det någon roll om de uppnått Quantum Supremacy eller är framsteget bara jädra häftigt oavsett?