Η Google παρουσίασε τον πρωτοποριακό αλγόριθμο κβαντικού υπολογιστή «Quantum Echoes», ο οποίος εκτελείται στο κβαντικό τσιπ Willow και είναι 13.000 φορές ταχύτερος από τον καλύτερο κλασικό αλγόριθμο στον ισχυρότερο υπερυπολογιστή του κόσμου. Η επιστημονική δημοσίευση στο περιοδικό Nature επιβεβαιώνει για πρώτη φορά επαληθεύσιμα αποτελέσματα, ανοίγοντας τον δρόμο για νέες ανακαλύψεις. Όπως σημείωσε ο βραβευμένος με Νόμπελ Φυσικής Μισέλ Ντεβορέ, η εξέλιξη αυτή «σηματοδοτεί ένα νέο βήμα προς τον κβαντικό υπολογισμό πλήρους κλίμακας».
Οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να επιλύουν προβλήματα που παραμένουν άλυτα για τους κλασικούς υπερυπολογιστές και τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης. Ο αλγόριθμος Quantum Echoes επιτρέπει τη μέτρηση της δομής πραγματικών μορίων, κάτι που οι συμβατικοί υπολογιστές δεν μπορούν να προσομοιώσουν με ακρίβεια σε μοριακό επίπεδο.
«Με έναν κβαντικό υπολογιστή μπορούμε να μιλήσουμε τη γλώσσα της φύσης και να παλέψουμε με αυτή την πολυπλοκότητα», υπογράμμισε ο Χάρτματ Νέβιν, ιδρυτής και επικεφαλής της ομάδας Google Quantum AI, παρουσιάζοντας τον αλγόριθμο σε διεθνή μέσα ενημέρωσης, με τη συμμετοχή του ΑΠΕ-ΜΠΕ.
Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του νέου αλγόριθμου είναι η δυνατότητα επαλήθευσης των αποτελεσμάτων του, είτε από άλλον κβαντικό υπολογιστή είτε μέσω πειραματικών δεδομένων από τη φύση.
Συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Μπέρκλεϊ
Σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ, η ομάδα της Google εκτέλεσε τον αλγόριθμο Quantum Echoes στο τσιπ Willow για να μελετήσει τη δομή δύο οργανικών μορίων. Τα αποτελέσματα συνέπιπταν με εκείνα του Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού (NMR), ενώ αποκάλυψαν και νέες πληροφορίες που συνήθως δεν είναι διαθέσιμες μέσω NMR.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η ενίσχυση του NMR μέσω κβαντικών υπολογιστών θα μπορούσε να αποτελέσει ισχυρό εργαλείο για την ανακάλυψη νέων φαρμάκων και τον χαρακτηρισμό της μοριακής δομής καινοτόμων υλικών. Ο Χάρτματ Νέβιν εκτίμησε ότι οι πρώτες τέτοιες εφαρμογές θα μπορούσαν να γίνουν πραγματικότητα μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια.
Το Νόμπελ και η πορεία του Μισέλ Ντεβορέ
Ο Μισέλ Ντεβορέ, επικεφαλής επιστήμονας της Google Quantum AI για το Κβαντικό Hardware και βραβευμένος με το Νόμπελ Φυσικής 2025, υπήρξε πρωτοπόρος στην ανάπτυξη των υπεραγώγιμων qubits πριν από 40 χρόνια. Η τεχνολογία αυτή αποτελεί σήμερα τη βάση των κβαντικών υπολογιστών, συμπεριλαμβανομένου του τσιπ Willow.
«Είναι εξαιρετικά τιμητική η ανακοίνωση ότι η έρευνα που έκανα τη δεκαετία του ’80 λαμβάνει βραβείο Νόμπελ και είναι διπλά τιμητικό ότι αυτό συμβαίνει τη χρονιά που σηματοδοτεί την 100ή επέτειο από τη γέννηση της Κβαντικής Μηχανικής», δήλωσε ο Ντεβορέ. Τόνισε επίσης ότι «δεν βλέπουμε κανένα όριο αυτή τη στιγμή ως προς το πόσα υπεραγώγιμα qubits θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για υπολογισμούς μεγάλης κλίμακας».
Η συνέχεια της κβαντικής υπεροχής
Η παρουσίαση του Quantum Echoes αποτελεί συνέχεια της επιτυχίας της Google το 2019, όταν απέδειξε ότι ένας κβαντικός υπολογιστής μπορούσε να λύσει ένα πρόβλημα που ο ταχύτερος κλασικός υπερυπολογιστής θα χρειαζόταν χιλιάδες χρόνια για να επιλύσει. Ακολούθησε το 2024 η παρουσίαση του τσιπ Willow, που περιόρισε δραστικά τα σφάλματα, επιλύοντας ένα πρόβλημα που απασχολούσε τους επιστήμονες επί τρεις δεκαετίες.
Ο Ντεβορέ διευκρίνισε ότι η έρευνα για τον αλγόριθμο Quantum Echoes είχε ξεκινήσει αρκετά χρόνια πριν και δεν σχετίζεται με την πρόσφατη ανακοίνωση του βραβείου Νόμπελ. Όπως είπε, «δεν βρίσκομαι εδώ ως νικητής του βραβείου Νόμπελ, αλλά ως επικεφαλής επιστήμονας της Google».
Η πρόκληση της ακρίβειας
Ο ερευνητής της Google Τομ Ο’ Μπράιεν χαρακτήρισε πρόκληση την αύξηση της ακρίβειας του αλγόριθμου. «Όταν κάναμε το πρώτο μας κβαντικό πείραμα το 2019, μόλις το 0,1% των δεδομένων ήταν σωστά. Τώρα, για να διατηρήσουμε την κβαντική υπεροχή, μόνο το 0,1% των δεδομένων μπορεί να είναι λάθος», εξήγησε, υπογραμμίζοντας την τεράστια πρόοδο που έχει σημειωθεί τα τελευταία έξι χρόνια.
Σύνδεσμος για τη δημοσίευση στο Nature: https://www.nature.com/articles/s41586-025-09526-6
