Добавить новость
ru24.net
News in English
Июль
2019

Neven's Law: why it might be too soon for a Moore's Law for quantum computers

0
A dilution refrigerator used to test quantum processor prototypes. Agnese Abrusci, Author provided

A new disruptive technology is on the horizon and it promises to take computing power to unprecedented and unimaginable heights. And to predict the speed of progress of this new “quantum computing” technology, the director of Google’s Quantum AI Labs, Hartmut Neven, has proposed a new rule similar to the Moore’s Law that has measured the progress of computers for more than 50 years.

But can we trust “Neven’s Law” as a true representation of what is happening in quantum computing and, most importantly, what is to come in the future? Or is it simply too early on in the race to come up with this type of judgement?

Unlike conventional computers that store data as electrical signals that can have one of two states (1 or 0), quantum computers can use many physical systems to store data, such as electrons and photons. These can be engineered to encode information in multiple states, which enables them to do calculations exponentially faster that traditional computers.

Quantum computing is still in its infancy, and no one has yet built a quantum computer that can outperform conventional supercomputers. But, despite some scepticism, there is widespread excitement about how fast progress is now being made. As such, it would be helpful to have an idea of what we can expect from quantum computers in years to come.

Moore’s Law describes the way that the processing power of traditional digital computers has tended to double roughly every two years, creating what we call exponential growth. Named after Intel co-founder, Gordon Moore, the law more accurately describes the rate of increase in the number of transistors that can be integrated into a silicon microchip.

But quantum computers are designed in a very different way around the laws of quantum physics. And so Moore’s Law does not apply. This is where Neven’s Law comes in. It states that quantum computing power is experiencing “doubly exponential growth relatively to conventional computing”.

Exponential growth means something grows by powers of two: 2¹ (2), 2² (4), 2³ (8), 2⁴ (16) and so on. Doubly exponential growth means something grows by powers of powers of two: 2² (4), 2⁴ (16), 2⁸ (256), 2¹⁶ (65,536) and so on. To put this into perspective, if traditional computers had seen doubly exponential growth under Moore’s Law (instead of singly exponential), we would have had today’s laptops and smartphones by 1975.

Quantum computers may be developing much faster than conventional ones. Agnese Abrusci, Author provided

This enormously fast pace should soon lead, Neven hopes, to the so-called quantum advantage. This is a much-anticipated milestone where a relatively small quantum processor overtakes the most powerful conventional supercomputers.

The reason for this doubly exponential growth is based on an in-house observation. According to an interview with Neven, Google scientists are getting better at decreasing the error rate of their quantum computer prototypes. This allows them to build more complex and more powerful systems with every iteration.

Neven maintains that this progress itself is exponential, much like Moore’s Law. But a quantum processor is inherently and exponentially better than a classical one of equal size. This is because it exploits a quantum effect called entanglement that allows different computational tasks to be done at the same time, producing exponential speed ups.

So, simplistically, if quantum processors are developing at an exponential rate and they are exponentially faster than classical processors, quantum systems are developing at a doubly exponential rate in relation to their classical counterparts.

A note of caution

While this sounds exciting, we need to exercise some caution. For starters, Neven’s conclusion seems to be based on a handful of prototypes and progress measured over a relatively short timeframe (a year or less). So few data points could easily be made to fit many other patterns of extrapolated growth.

There is also a practical issue that, as quantum processors become increasingly complex and powerful, technical problems that are minor now could become much more important. For example, the presence of even modest electrical noise in a quantum system could lead to computational errors that become more and more frequent as the processor complexity grows.

This issue could be solved by implementing error correction protocols, but this would effectively mean adding lots of backup hardware to the processor that is otherwise redundant. So the computer would have to become much more complex without gaining much extra power, if any. This kind of problem could affect Neven’s prediction, but at the moment it’s just too soon to call.

Despite being just an empirical observation and not a fundamental law of nature, Moore’s Law foresaw the progress of conventional computing with remarkable accuracy for about 50 years. In some sense, it was more than just a prediction, as it stimulated the microchip industry to adopt a consistent roadmap, develop regular milestones, assess investment volumes and evaluate prospective revenues.

If Neven’s observation proves to be as prophetic and self-fulling as Moore’s Law, it will certainly have ramifications well beyond the mere prediction of quantum computing performance. For one thing, at this stage, nobody knows whether quantum computers will become widely commercialised or remain the toys of specialised users. But if Neven’s Law holds true, it won’t be long until we find out.

Alessandro Rossi receives funding from the UKRI Industrial Strategy Challenge Fund through the Measurement Fellowship Scheme at the National Physical Laboratory. He also holds a Chancellor's Fellowship at the University of Strathclyde.

Fernando Gonzalez-Zalba receives funding from the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme under grant agreement No 688539, the Royal Society Short Industry Fellowship Programme and the Winton Programme for the Physics of Sustainability. He is a Research Fellow at Hughes Hall, Cambridge, and a Senior Research Scientist at Hitachi Cambridge Laboratory.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»

Обзор известных приложений, созданных на iOS

Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?


Домодедово раскрыл 20 лучших маршрутов для отдыха в бархатный сезон

Маршрут автопоезда «Остановим ВИЧ в Свердловской области!» в текущем году включает 24 города региона

В городском округе Домодедово проведена агитационно-разъяснительная работа с населением о сохранности имущества.

Обучение первокурсников Ивановского железнодорожного колледжа началось с экскурсии в сервисное локомотивное депо «Иваново» филиала «Северный» ООО «ЛокоТех-Сервис»


Inexperienced Secret service agent called tech support hotline for help piloting drone ahead of Trump rally shooting: bombshell report

Raging Richarlison slams ‘f***ing s***’ card as Tottenham star’s EA FC 25 rating is revealed

Elle King shares major life update after opening up about 'toxic' relationship with dad Rob Schneider

Marin schools proactive on state cellphone restrictions


Hybrid запустил онлайн-академию Hybrid Training Hub

Black panties

Колымская красненькая...

Жизнь-штука полосатая...


Elgato Game Capture Neo review

Мультиплеерный данжен-кроулер Greedy Wizards: Speed Dungeon вышел в новой стране на iOS и Android

Кровь, кишки и всё такое в трейлере новых добиваний для Mortal Kombat 1

Мафия-НН: Густой аромат армянского кофе наполнил воздух старательно украшенной гостиной.



В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»

Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»




РФ будет добиваться переноса штаб-квартиры БДИПЧ ОБСЕ из Польши

Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»


Алексей Оверчук заявил о слаженности сотрудничества России и Белоруссии

Бывший вратарь "Краснодара" Сафонов не попадёт на сборы в Россию из-за долга по алиментам

Столичный суд продлил арест экс-замглавы ГУ МЧС по Краснодарскому краю Симоненко

Михалков, цыгане и Дед Мороз. Как Мастроянни в СССР снимался


Рахимова обыграла Биррелл и вышла во второй круг WTA 1000 в Пекине

Кудерметова вышла в третий круг турнира WTA 1000 в Пекине

«Теннисистки заслуживают зарабатывать на равных с мужчинами». Веснина выступила за соразмерные призовые

Алибек Качмазов поднялся на 73 позиции в рейтинге ATP, достигнув 179-го места


Рябков: Россия не может вести диалог по ДСНВ с США из-за враждебного курса

В Северной Осетии рассказали о росте числа туристов за первое полугодие

Бывший вратарь "Краснодара" Сафонов не попадёт на сборы в Россию из-за долга по алиментам

В Музее Победы прошла церемония награждения молодежной программы «Нахимовская ленточка»


Музыкальные новости

Депутат ЗСК Виктор Тепляков принял участие в 44-й сессии региональной Думы

Offset обвинил Карди Би в измене: «Скажи им правду»

#внутриджаза: Московский джазовый оркестр Игоря Бутмана и портал «Культура.РФ» запускают сериал о жизни джазового оркестра в VK Клипах

Оффсет обвинил Карди Би в измене во время беременности



Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»


Загитова: "Решила дать себе 2 дня отдыхать, уехала за город и сняла номер"

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

Рифат Сабитов: "Персональные данные в системе Google не защищены"

М-А. Калиматов: «Под руководством Валентины Матвиенко были приняты самые важные для страны решения»


Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

Скрипят тормоза: основные причины

Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Гражданам Москвы и Московской области, получившим тяжелые производственные травмы, выданы автомобили марки «Лада Гранта»


Рябков назвал «развернутой» реакцию Запада на заявления по ядерной доктрине РФ

Политический директор премьера Венгрии: наша страна сдалась бы в случае

Американская разведка предупредила Байдена: Путин не пошутил, Зеленский тянет нас в ад

Акции Газпрома на Московской бирже поднялись на 1,76% после поручения Путина


Рентгенолог Чекалина усомнилась в целесообразности частых КТ при COVID-19




Осень или организм: врач объяснил, кто виноват в усиленном выпадении волос

Председатель СК России поручил возбудить дело после нападения мигранта на врачей в Москве

Терапевт Кондрахин посоветовал идти к врачу при наличии болей в грудной клетке

Педагогов обучат навыкам первой медицинской помощи


Человек-скандал: Все яйца Зеленского — в корзине Камалы Харрис

Иницитатива Киева: Белый дом снял ответственность за визит Зеленского на военный завод

Зеленский отреагировал на выделение нового пакета военной помощи от США

Байден анонсировал поставку Киеву дальнобойных ракет


Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

ГУАП на открытии XXIX Международного Биос-форума


Лукашенко дал ответ на вопрос, в каком случае Минск применит ядерное оружие

Как только НАТО нападет на Беларусь, будет применено ядерное оружие – Лукашенко

«Россия за нас втягивается…» Лукашенко грозит НАТО ядерным оружием

Лукашенко назвал условие, при котором Минск применит ядерное оружие



Собянин: МЦД продлят до Калужской, Смоленской, Тульской и Ярославской областей

Собянин посоветовал москвичам пересаживаться на электромобили

«В ближайшие регионы»: Собянин анонсировал продление МЦД до четырёх областей

Сергей Собянин заявил о продлении наземного метро Москвы в Тульскую область


Москва подготовила аналитическое исследование «Климатическая повестка городов России»

«Чистая Арктика» разработает стандарт сбора и вывоза отходов из удаленных мест

Под Симферополем продолжается строительство нового крупного микрорайона

Столица представила аналитический доклад по климатической повестке городов России


Бывший вратарь "Краснодара" Сафонов не попадёт на сборы в Россию из-за долга по алиментам

Кавказский блогер снимает видео, в которых унижает и избивает русских бабушек

Президент Чада решил освободить задержанных в стране россиян

Рябков: Россия тщательно следит за реакцией Запада на изменение ядерной политики


Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

Написал сообщение родным и исчез: Депутат и бизнесмен внезапно пропали на вертолёте Robinson под Архангельском

В пропавшем в Архангельской области вертолете находился депутат Сметанин

Прокуратура проверяет информацию о пропаже вертолета в Архангельской области


Творческая композиция «Диво дивное руки творят».

МВД: полиция в Симферополе задержала пенсионерку по подозрению в убийстве детей

Под Симферополем продолжается строительство нового крупного микрорайона

Прогноз погоды в Крыму на 26 сентября


Reuters: Лидер «Хезболлы» Насралла остался жив после атаки Израиля на Бейрут

Рябков: Россия тщательно следит за реакцией Запада на изменение ядерной политики

Столичный суд продлил арест экс-замглавы ГУ МЧС по Краснодарскому краю Симоненко

Бывший вратарь "Краснодара" Сафонов не попадёт на сборы в Россию из-за долга по алиментам












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Кубок Дэвиса

Теннисист Надаль вошел в состав сборной Испании на Кубок Дэвиса






Рябков: Россия не может вести диалог по ДСНВ с США из-за враждебного курса

Заявление по случаю четвертой годовщины начала 44 дневной войны

В Тюмени изменят правила проезда в автобусах для детей до пяти лет

День святого Никиты. Что можно и что нельзя делать 28 сентября 2024 года