Amazon переносит квантовые вычисления в облако

Amazon представила собственный облачный сервис, который открывает клиентам доступ к квантовым вычислениям.

Москва, 3 декабря - "Вести.Экономика". Amazon Web Services (AWS), облачное подразделение компании Amazon, анонсировало три ключевые инициативы в рамках плана по продвижению технологий квантовых вычислений: сервис Amazon Braket, Центр квантовых вычислений AWS и программу AWS Quantum Solutions Lab.Компания Amazon объявила о запуске новой услуги, которая сделает квантовые вычисления доступными широкому кругу разработчиков, ученых и исследователей. Не закупая дорогостоящего оборудования, клиенты сервиса Braket могут тестировать алгоритмы на эмуляторе, а потом запускать их на настоящих квантовых системах.Amazon Braket позволяет не только выбирать из набора готовых алгоритмов, но и создавать собственные квантовые алгоритмы с нуля. Полностью управляемый сервис моделирования дает возможность проверить реализацию алгоритма, найти и устранить ошибки. Чтобы упростить разработку гибридных алгоритмов, сочетающих классические и квантовые задачи, Amazon Braket помогает управлять классическими вычислительными ресурсами и устанавливать соединения с низкой задержкой с квантовым оборудованием. Предполагается, что Amazon Braket даст возможность исследовать квантовые вычисления, оценить их потенциал и накопить опыт в работе с ними.Своего квантового компьютера, однако, у Amazon нет: компания предоставляет возможность производить вычисления на мощностях партнеров компании (D-Wave, IonQ и Rigetti). Каждая из этих компаний создает квантовые компьютеры различного типа."Новый сервис предназначен для того, чтобы вы могли работать с кубитами и квантовыми цепями. Вы можете создавать и тестировать свои схемы в моделируемой среде, а затем запускать их на реальном квантовом компьютере", — объясняют в компании Amazon. Кроме того, Amazon готовит к запуску собственный "Центр квантовых вычислений AWS", который расположится недалеко от Калифорнийского технологического института и будет оснащен несколькими квантовыми компьютерами.

История вопроса

Квантовый компьютер может выполнить задачи, недоступные даже самому мощному суперкомпьютеру. Приход квантовых компьютеров на смену традиционным многие считают неизбежным событием. В последние несколько десятилетий мы наблюдали цифровую революцию, которая в значительной степени движима законом Мура, который гласит, что количество транзисторов, размещаемых на кристалле интегральной схемы, удваивается каждые 24 месяца. Чуть позже появилась разновидность закона, где фигурирует не два года, а 18 месяцев. Это связано уже не с Муром, а с Давидом Хаусом из Intel. По его мнению, производительность процессоров должна удваиваться каждые 18 месяцев из-за одновременного роста как количества транзисторов, так и быстродействия каждого из них.Гордон Мур в 2007 г. заявил, что уже через 10-15 лет дальнейший процесс миниатюризации транзисторов натолкнется на фундаментальные законы физики. При этом г-н Мур сослался на мнение известного британского физика-теоретика Стивена Хокинга, который считал, что фундаментальными пределами развития микроэлектроники является скорость света и атомарное строение материи. Таким образом, выявление нового способа повышения производительности вычислений уже продолжительное время было основной областью изучения.Квантовые вычислительные системы считаются одной из самых перспективных технологий на данный момент. Предполагается, что они станут основой для полноценного искусственного интеллекта, смогут упростить аэрокосмические и военные системы, смоделировать новые материалы и лекарства. Также не исключено, что в будущем квантовые системы смогут улучшить игровые проекты в виртуальной реальности, моделируя любые физические законы в вымышленных мирах.В широком смысле квантовый компьютер — это вычислительное устройство, использующее для передачи и обработки данных явления квантовой механики. Его главное отличие от обычного компьютера — метод предоставления информации. В классическом вычислительном устройстве обработка информации достигается посредством бинарного кода, который обладает двумя базовыми состояниями (нулем и единицей) и может находиться лишь в каком-то конкретном.В свою очередь работа квантового компьютера основана на концепции суперпозиции, а вместо обычных битов применяются кубиты. Благодаря суперпозиции кубит может иметь значения, полученные за счет комбинирования нуля и единицы, так что он может иметь два этих состояния одновременно. Благодаря этому квантовые компьютеры потенциально способны демонстрировать высочайшую производительность в вычислениях. Важной вехой для квантовых технологий считается достижение так называемого квантового превосходства (Quantum supremacy) — способности производить вычисления быстрее классических систем.

Центр квантовых вычислений AWS позволит собрать экспертов в этой области из Amazon, Калифорнийского технологического института (Caltech) и других ведущих академических исследовательских институтов для совместной работы по исследованию и разработке новых технологий.Чтобы помочь организациям внедрить Braket, Amazon сформировала консалтинговое подразделение под названием Quantum Solutions Lab. Оно будет проводить семинары и предоставлять другие образовательные ресурсы.Кроме того, компания начала создавать список "избранных" партнеров, которые будут предоставлять профессиональные услуги бизнесу, желающему использовать возможности квантовых вычислений. В будущем количество квантовых компьютеров, доступ к которым осуществляется через Amazon Braket, будет увеличиваться.Как отмечает издание SiliconANGLE, ни одна из существующих квантовых систем пока не позволяет запускать сложные корпоративные приложения. Зато они предоставляют компаниям полезную среду для изучения и поиска вариантов использования квантовых машин в крупномасштабных промышленных проектах.Аналитическая компания PAC провела исследование, которое показало готовность бизнеса к использованию квантовых вычислений для оптимизации рабочих процессов. Как показал опрос, в условиях постоянно увеличивающегося давления все больше компаний разочаровываются низкими темпами развития квантовых вычислений.Несмотря на то что квантовые вычисления находятся в самом начале своего развития, уже сейчас наблюдается потребность в мощных вычислительных ресурсах, которые предоставят новые разработки.Похожую услугу — Azure Quantum — в прошлом месяце запустила Microsoft. А IBM в сентябре обновила свою коммерческую систему для квантовых вычислений, увеличив ее производительность в два раза. В компании заявляли, что Q Network — это самый крупный универсальный квантовый компьютер, доступный пользователям извне.