Kilka dni temu świat obiegła informacja o osiągnięciu firmy Honeywell. Ta amerykańska firma technologiczna zajmująca się automatyką przemysłową, budynków i systemów sterowania dla lotnictwa, zbudowała komputer kwantowy o największej pojemności kwantowej – 64, zostawiając w tyle swoich konkurentów: IBM, czy Google. Dla porównania komputery obsługiwane przez technologicznych rywali są dwukrotnie mniejsze. Honeywell zapowiedziała również że udostępni swoje osiągnięcie komercyjnie do użytku innym firmom. Nie ujawniono, które z nich są chętne skorzystać z oferty, ale potwierdzono, że JPMorgan Chase, jeden z największych holdingów finansowych na świecie, który już ma w swoich szeregach ekspertów kwantowych, może skorzystać ze stworzonej maszyny, np. do budowania modeli wykrywających oszustwa.
Komputery klasyczne, opierając się na prawach fizyki klasycznej, używają podstawowej jednostki informacji nazywanej bitem, mogącym przyjąć dwa stany: zero lub jedynkę. Za pomocą tych dwóch wartości komputer jest w stanie przetwarzać informację i dokonywać obliczeń. Komputery kwantowe, opierając się na prawach mechaniki kwantowej, nie korzystają z tej metody i opierają się na kubitach (bitach kwantowych), mogących znajdować się w dwóch stanach jednocześnie i mogących przyjmować nieskończoną liczbę stanów między 0 a 1. Są w stanie płynnym określanym prawdopodobieństwem (qubit w superpozycji). Dzięki temu są bardziej wydajne, mogą posłużyć do wykonywania skomplikowanych operacji matematycznych i działać znacznie szybciej niż klasyczne komputery. Maszyna stworzona przez Honeywell składa się z komory z nierdzewnej stali, chłodzonej ciekłym helem i osiąga temperaturę prawie zera absolutnego – punktu, w którym atomy przestają wibrować. W komorze atomy poruszają się nad komputerowym chipem i są sterowane za pomocą laserów, sterujących układem kwantowym. Miarę objętości (pojemności) kwantowej (quantum volume) stworzył IBM. Jest to bezwymiarowy współczynnik, służący do określania możliwości komputerów kwantowych i uwzględniający m.in. liczbę kubitów i błędy pomiaru. Komputery kwantowe IBM posiadają pojemność kwantową 32, Honeywell aż 64.
Komputer stworzony przez Honeywell może być stosowany w wielu dziedzinach, np. w branży medycznej do opracowywania nowych leków. Zyska na tym osiągnięciu również sektor finansowy, który może użyć maszyny do przeprowadzania analiz rynków finansowych, a także wykorzystać go do zapewnienia większego bezpieczeństwa swoich systemów. Pojawiły się również głosy mówiące o tym, że maszyna kwantowa może stanowić zagrożenie dla całego świata kryptowalut. Możliwe jest, że mogłaby złamać 256-bitowe szyfrowanie bitcoina.
Niektórzy uważają również, że dzięki temu osiągnięciu będziemy w stanie zbudować silną sztuczną inteligencję. Najnowsza sfera badań naukowych nazywana quantum machine learning – bada w jaki sposób można wykorzystać moc komputera kwantowego do zwiększania szybkości algorytmów uczenia maszynowego. Klasyczne uczenie maszynowe (machine learning) – polega na tym, że tworzony jest automatyczny system potrafiący uczyć się i doskonalić dzięki doświadczeniu – danych wprowadzonych i nabywa na tej podstawie nową wiedzę. Maszyna może więc wykonywać zadania, do których nie była wcześniej zaprogramowana. Systemy sztucznej inteligencji są zdolne by przetwarzać ogromne ilości informacji, a dzięki użyciu komputerów kwantowych ich działanie mogłoby przyspieszyć milion razy. Sama sztuczna inteligencja mogłaby zacząć tworzyć algorytmy bardziej złożone, niż te które może stworzyć człowiek.
Maszyna stworzona przez Honeywell może realnie pomóc osiągnąć rzeczy, które dotychczas mogły być niemożliwe do wykonania. Zbliżamy się do punkty, w którym sztuczna inteligencja może tworzyć własne systemy, które będą niezrozumiałe dla człowieka i tym samym stracimy władzę i realny wpływ na tę technologię.
ENG.
A few days ago, information about Honeywell’s achievement spread around the world. This U.S. technology company focused on automation of industrial, buildings and control systems for aviation has built a quantum computer with the highest quantum volume – 64, leaving its competitors behind: IBM or Google. By comparison, computers operated by technological rivals are twice as small. Honeywell also announced that it will make its achievement commercially available to other companies. It has not been revealed which of them are willing to use the offer, but it has been confirmed that JPMorgan Chase, one of the largest financial holdings in the world, which already has quantum experts in its range, can use the created machine for e.g. to build models to detect frauds.
The classic computers, based on the laws of classical physics, use a basic unit of information called a bit, which can accept two states: zero or one. Using these two values, the computer is able to process information and make calculations. The quantum computers, based on the laws of quantum mechanics, do not use this method and are based on qubits (quantum bits), which can be in two states simultaneously and can take an infinite number of states between 0 and 1. They are in a liquid state determined by probability (qubit in superposition). This makes them more efficient, they can be used to perform complex mathematical operations and operate much faster than classical computers. The machine created by Honeywell consists of a chamber made of stainless steel, cooled by liquid helium and reaches a temperature of almost absolute zero – the point where the atoms stop vibrating. In the chamber, the atoms move over the computer chip and are controlled by lasers, controlling the quantum system. The measurement of quantum volume was created by IBM. It is a dimensionless factor used to determine the capabilities of quantum computers and taking into account, i.a. the number of qubits and measurement errors. IBM quantum computers have a quantum volume of 32, Honeywell up to 64.
The computer created by Honeywell can be used in many areas, e.g. in the medical industry to develop new drugs. The financial sector will also benefit from this achievement, as it can use the machine to analyze financial markets and use it to make its systems more secure. There have also been voices saying that a quantum machine can pose a threat to the whole world of cryptography. It is possible that it could crack 256-bit bitcoin encryption.
Some also believe that with this achievement we will be able to build a strong artificial intelligence. The most recent field of scientific research called quantum machine learning is researching how to use the power of a quantum computer to increase the speed of machine learning algorithms. The classical machine learning is based on the fact that it is possible to creating an automatic system capable of learning and improving through experience – data entered and acquiring new knowledge on this basis. The machine can therefore perform tasks for which it was not previously programmed. Artificial intelligence systems are capable of processing huge amounts of information, and thanks to the use of quantum computers their operation could be accelerated million times. Artificial intelligence alone could start creating algorithms that are more complex than those that humans can create.
The machine created by Honeywell can really help you achieve things that may not have been possible before. We are approaching the point where artificial intelligence can create its own systems that are incomprehensible to humans and thus lose power and impact on this technology.
Agata Konieczna
