Первый браузерный симулятор квантового компьютера

Компания Google запустила очень познавательную симуляцию квантового компьютера, которая работает в браузере Chrome.

Google давно интересуется возможностями квантовых компьютеров и даже сотрудничает в этой области с компанией D-Wave. Хотя, нужно отметить, что D-Wave производит не совсем классические квантовые компьютеры, которые показаны в этой симуляции. Поэтому её не признают представители мейнстрима квантовой физики.

Google объясняет принципы работы классических квантовых компьютеров, которые оперируют с кубитами вместо битов. Кубит — единица информации, которая может равняться 0 или 1 (классическое значение кубита), или любому комплексному числу между 0 и 1. Промежуточное состояние кубита называется суперпозицией и в реальности представляет собой сочетание вероятностей нахождения кубита в состоянии 0 или 1. Это очень интересное явление. Оно становится ещё интереснее, когда вероятности сочетаний в том или ином состоянии начинают взаимодействовать между собой. Если N кубитов находится в суперпозиции, то создаётся комбинация из 2^N возможных состояний. Обычный компьютер хранит в памяти только одно значение функции, а квантовый компьютер — одновременно все возможные состояния системы. Это уникальное свойство уже привело к созданию многих интересных алгоритмов для квантовых компьютеров.

Симуляция под названием Quantum Computing Playground использует возможности WebGL и аппаратного ускорения GPU, чтобы эмулировать до 22 кубитов на обычном ПК. В браузере запускаются несколько известных алгоритмов для квантовых компьютеров и показан результат выполнения программы. Можно запустить её на исполнение в прямом или обратном порядке (после обратимой компиляции). Визуализация состояния кубитов осуществляется в виде 2D или 3D диаграммы, где высота столбцов соответствует значению и фазе суперпозиции каждого кубита.