Корпорация IBM объявила о первой в отрасли инициативе по созданию коммерчески доступных универсальных квантовых вычислительных систем. Квантовые системы и сервисы IBM Q будут доступны на платформе IBM Cloud. Сегодня технологии, которые работают на классических компьютерах, например, Watson, помогают найти алгоритмы и ценные сведения в большом массиве существующих данных. В то же время, квантовые компьютеры позволят найти решения важных проблем там, где невозможно обнаружить закономерности из-за отсутствия данных, а тот объем информации, который необходимо изучить для получения ответов, слишком велик для обработки на классических компьютерах.

IBM также представила: новый API (Application Program Interface) для IBM Quantum Experience, который даст возможность разработчикам и программистам строить интерфейсы между существующим в облаке 5-кубитным квантовым и классическими компьютерами; обновленную версию программы-симулятора для IBM Quantum Experience, которая позволит смоделировать конфигурации до 20 кубитов. В первой половине 2017 года IBM планирует представить полный пакет средств разработки ПО (SDK) для IBM Quantum Experience, с помощью которого пользователи могли бы создавать простые квантовые приложения и программные продукты.

IBM Quantum Experience даст возможность любому пользователю подключиться к квантовому процессору IBM с помощью IBM Cloud, запускать алгоритмы и проводить исследования, работать с отдельными квантовыми битами, изучать учебные материалы и примеры моделирования всего, что может быть связано с квантовыми вычислениями.

Создание систем IBM Q позволит компании расширить сферу применения квантовых вычислений. Ключевым показателем станет мощность квантового компьютера, выраженная в «Quantum Volume» («квантовом объеме»). Она включает количество и связность кубитов, а также качество и параллелизм квантовых вычислений. Первым шагом по увеличению Quantum Volume будет создание в течение ближайших пяти лет коммерческой 50-кубитной системы IBM Q, которая продемонстрирует возможности, выходящие за рамки современных классических систем. Также компания планирует сотрудничать с ключевыми партнерами отрасли для разработки приложений, использующих квантовое ускорение.

IBM Q будет разработана с целью устранения наиболее показательных и комплексных проблем, недоступных для решения с помощью классических вычислительных систем. Ожидается, что одним из первых и наиболее перспективных приложений в сфере квантовых вычислений станет область химии. Даже для простой молекулы, такой как кофеин, количество квантовых состояний невероятно велико — настолько, что классические вычисления не могут справиться с задачей их моделирования.

Ученые IBM разработали методики эффективного исследования симуляции химических задач на квантовых процессорах. Находятся в проработке и экспериментальные демонстрации различных молекул. В будущем планируется моделировать еще более сложные молекулы и предсказывать химические свойства с более высокой точностью, чем это могут сделать классические компьютеры.

Квантовые приложения в будущем могут применяться в следующих направлениях: поиск лекарств и препаратов — распутывание сложных молекулярных и химических взаимодействий приведет к открытию новых медикаментов и материалов; каналы поставок и логистика — поиск среди глобальных систем оптимальных инструментов для построения наиболее эффективных логистических цепей и каналов поставок, таких как оптимизация быстрых доставок в период праздников; финансовые сервисы — поиск новых способов моделирования финансовых данных и устранения ключевых глобальных факторов риска для повышения эффективности инвестиций; искусственный интеллект — усиление элементов искусственного интеллекта, например, машинного обучения, для работы со слишком большими наборами данных, в частности, при поиске изображений или видео; защита облаков — повышение безопасности облачных вычислений с помощью законов квантовой физики позволит улучшить защиту конфиденциальных данных.