Что я узнал о дивном мире квантовых вычислений #science #quant | New Yorko Times

Что я узнал о дивном мире квантовых вычислений
#science #quantum

Расскажу немного про то, что я узнал о мире квантовых вычислений, пока помогал Семену Синченко & Co. с разработкой курса по квантовому машинному обучению https://ods.ai/tracks/qmlcourse. На хабр, условно, я б с таким текстом не пошел – любой настоящий эксперт за что-нибудь зацепится и по пунктам и подпунктам объяснит мне в коментах, почему я чмо (сложнее даже не с настоящими экспертами, а с попугаями, нахватавшимися терминов и с уверенностью Galactica вываливающими на тебя что-то, что ты не можешь легко проверить). Но если вы ничего не знаете о мире квантовых вычислений, мой обзор что-то да расскажет. Читать все же надо, как говорится, with a grain of salt – лезть в дивный новый мир квантовых вычислений так же сложно, как в любую столь же сложную область, будь то микробиология или неврология.

Безусловно, я гик. Мне в кайф узнавать что-то новое, крутое и сложное. А кванты – это и физика, и математика, и computer science. Причем, несмотря на то что у нас была зубодробительная квантовая физика на физтехе, надо все вспоминать, и через лекции Прескилла я так и не продрался. Ботать кванты я собирался не из карьерных соображений, а просто чтоб понять, насколько кванты действительно способны изменить мир и как оно вообще работает.

Очень многие критики говорят, что кванты никогда не выстрелят, слишком много ограничений как технических, так и фундаментальных. Тут сложно возразить, действительно пока квантовые вычисления не меняют мир, а надежды они подают уж лет 100 как. Впрочем, есть как авторитетные скептики, так и авторитетные сторонники – черт ногу сломит. На мой взгляд, кванты почти наверное выстрелят, вот только никто не знает, когда именно. Можно на минуту представить, что кванты сейчас – это как Deep Learning в 2010-2011 году. Уже не особо модно, приложений особо нет, хотя теории полным полно. Но кто бы знал, как оно все рванет уже в ближайшие годы. Так же точно New York Times в 1903 году, за 2 месяца до полета братьев Райт, предсказывал, что самолеты полетят только через 10 млн лет. К слову, Скотт Ааронсон, один из видимых популяризаторов квантовых вычислениях, вообще не рассматривает вопрос о практически полезных квантовых компьютерах, а занимается чисто теорией, поскольку “это же черт возьми бесконечно блять круто” (как тот физик из мема про то, зачем нам ловить гравитационные волны).

Олды помнят, еще в 70-80-ые все говорили о квантовых вычислениях, но сейчас это еще подкрепляется реальными успехами. Поэтому немало стартапов, которые:

- играют в игрушки. В целом квантовые вычисления могут показаться даже проще, чем DL – там по сути надо только унитарные операции к тензорам применять, даже нет нелинейностей. Поэтому набежали всякие "фреймворки", по сути вращающие тензоры (numpy + напильник + маркетинг). Инвесторам (да и не только), конечно, сложно отделить зерна от плевел. То же касается и исследований. Пример: GAN с 4 кубитами, рисующий те же MNIST картинки, что классический с 200 параметрами – реально ли тут есть value, или это игра в игрушки?
- откровенно пытаются наябать инвесторов и ничего не достичь
- занимаются железом. Тут Rigetti, пожалуй, наиболее известный конкурент IBM, гугла и китайцев. Но тоже непонятно, выстрелит оно или нет

Тем не менее квантовые стартапы появляются, есть целые венчурные фонды, специализирующиеся на квантах. Вот классное популярное видео

про то, как обстоят дела в квантовом венчуре.