IBM panostaa paljon oman kvanttitietokoneensa kehittämiseen. Kuva: IBM RESEARCH / SCIENCE PHOTO LIBRARY
IBM panostaa paljon oman kvanttitietokoneensa kehittämiseen. Kuva: IBM RESEARCH / SCIENCE PHOTO LIBRARY

IBM:n mukaan tehokkain supertietokone voisi suorittaa Sycamoren tehtävän kahdessa ja puolessa vuorokaudessa. ”Pointtia se ei tuhoa”, sanoo professori Mikko Möttönen.

Omaa kvanttitietokoneetta kehittävä tietotekniikkajätti IBM ei tahdo niellä Googlen kvanttiherruutta. Googlen kvanttitietokoneen kehittäjät kertoivat Nature-lehdessä laskentaoperaatiosta, josta kvanttikone suoriutui ensimmäisen kerran ylivertaisesti nopeammin kuin paras supertietokone.

Tällaista suoritusta on luonnehdittu kvanttiherruuden saavuttamiseksi. Tutkimusraportin mukaan Googlen Sycamore-kvanttitietokoneelta kesti 200 sekuntia suorittaa tehtävä, joka maailman tehokkaimmalta supertietokoneelta olisi kestänyt 10000 vuotta.

Kun raportti tuli vahingossa hetkeksi julki syyskuussa, IBM kiirehti kiistämään Googlen kvanttiylivallan. IBM:n tutkimusjohtaja Dario Gil sanoi silloin, ettei Googlen kone ole yleiskäyttöinen, vaan suunniteltu ratkaisemaan vain yhtä ongelmaa. Sen vuoksi hän kieltäytyi pitämästä saavutusta osoituksena kvanttiherruudesta.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Tällä viikolla juuri ennen Naturen ilmestymistä IBM:n tutkijat kiistivät saavutuksen uudelleen, mutta nyt eri perusteella. Julkaisemassaan raportissa ja blogipostauksessa he ilmoittivat, että Googlen ilmoitus perustuu virheelliselle väittämälle, koska Google ei ole ottanut huomioon parhaan supertietokoneen kaikkea potentiaalia.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Heidän uuden laskelmansa mukaan maailman tehokkain supertietokone Summit yhdysvaltalaisessa Oak Ridgen laboratoriossa ei tarvitsisi Sycamoren suorittamaan tehtävään tuhansia vuosia vaan ainoastaan 2,5 vuorokautta, ehkä jopa vähemmän.

Tämä vesittää kvanttiherruuden, mikäli käytetään määritelmää, jonka mukaan se toteutuu vasta kun klassinen tietokone ei kykene tehtävään lainkaan. Tuhansien vuosien laskenta-aika merkitsee, että tehtävä on käytännössä mahdoton.

Summit ei ole oikeasti suorittanut Sycamoren tekemää laskentaa. IBM:n väite perustuu laskelmiin valtavan tietokoneen kapasiteetista ja algoritmien tehosta.

IBM:n tutkijat todistelevat, että ottamalla käyttöön Summitin koko kapasiteetin siihen olisi mahdollista mahduttaa Sycamoren 53 kubitin kvanttitilat ja simuloida sen operaatiot 2,5 päivässä.

Googlen tutkijat vastasivat tiedotustilaisuudessaan kritiikkiin.

”Toivomme, että joku todella tekee sen Summitilla eli testaa väitteen ja samalla meidän laskelmamme. Se on osa tieteellistä prosessia, että ei vain esitetä jotakin vaan toteutetaan ja testataan se”, sanoi Googlen tutkija John Martinis.

”Ja jos se onnistuu kahdessa päivässä, se vie silti kauemmin kuin 200 sekuntia, joten pidämme edelleen kvanttiherruutta”, hän lisäsi.

Vaikka IBM:n väite pitäisi paikkansa, se ei vesitä Googlen saavutusta myöskään Texasin yliopiston tietojenkäsittelyn professorin Scott Aaronsonin eikä Aalto-yliopiston ja VTT:n kvanttiteknologian professorin Mikko Möttösen mielestä.

”Kaksi ja puoli päivää on toki paljon vähemmän kuin 10 000 vuotta, mutta pointtia se ei tuhoa”, sanoo Möttönen, joka kehittää kvanttitietokonetta Aallossa ja IQM-yrityksessä.

Aaronson on arvostettu tietojenkäsittelytieteen teoreetikko. Nature oli kutsunut hänet vertaisarvioimaan Googlen tutkimusartikkelia ennen sen julkaisua.

Hän muistuttaa blogissaan, että tuoreenkin tiedon mukaan Sycamore oli kuitenkin tehtävässään 1 200 kertaa nopeampi kuin Summit.

Merkittävintä hänen mielestään on, että Sycamore toimii ja vastaava suoritus tavallisella tietokoneella tulee eksponentiaalisesti vaikeammaksi jokaisen kvanttitietokoneeseen lisättävän kubitin myötä. Jo 55 kubittia nykyisten 53 sijaan tekee joka tapauksessa mahdottomaksi mahduttaa samat asiat Summittiin.

Kuuttakymmentä kubittia vastaan tarvittaisiin 33 Summittia ja seitsemääkymmentä kubittia vastaan niin monta Summittia että ne täyttäisivät koko kaupungin, Aaronson laskee.

Möttönen ja Aaronson kuitenkin huomauttavat, että tässä vaiheessa ylivertaisuuden raja liikkuu.

”Ihmiset keksivät parempia tapoja ratkoa ongelmia. Klassisetkin koneet kehittyvät ja tulevat paljon nopeammiksi”, Möttönen sanoo.

Aaronson kirjoittaa, ettei Sycamoren saavutus ei ole laadultaan samanlainen kuin ensimmäinen kuulento. Sinne päästiin ja sillä hyvä. Pikemminkin kamppailu muistuttaa Garri Kasparovin ja IBM:n Deep Blue -tietokoneen taistelua shakkilaudalla 1990-luvulla.

”Kasparov saattaa käydä sankarillista taistelua parin vuoden siirtymäkauden ajan, mutta perusasetelma on, että hänestä tehdään hakkelusta.”

Möttösen mukaan Sycamore pystyy myös muihin kuin nyt suoritettuun tehtävään. IBM:n ensimmäinen väite laitteen hyödyttömyydestä ei siis pidä paikkaansa.

”He olivat kyllä valinneet ongelman, jolla kvanttiherruus oli helpoin näyttää. Laskelmasta ei ollut mitään muuta hyötyä, mutta se on ymmärrettävää eikä sitä kannata kritisoida.”

Käyttäjä10515
Seuraa 
Viestejä273

Onhan tuo Sycamoren suoritus hieno saavutus, mutta suoriutuuko se muita supertietokoneita moninkertaisesti nopeammin muissa kuin laskutehtävissä, joissa lukemattomista vaihtoehdoista täytyy löytää yksi oikea, muutama oikea tai optimaalisin vaihtoehto? Suoriutuuko se muita supertietokoneita moninkertaisesti nopeammin esimerkiksi siinä, kun siirretään hurja määrä eri tiedostoja koneesta toiseen? Eli onko se kaikin puolin muita tietokoneita hurjasti nopeampi, vai vain tietyissä laskutehtävissä?

Sisältö jatkuu mainoksen alla