Komputer kwantowy bije rekord ustanowiony przez Google

Firma zajmująca się komputerami kwantowymi Quantinuum ogłosiła niedawno stworzenie komputera kwantowego, który według niej 100 razy przewyższa historyczny wynik komputera Google.

Aby to udowodnić, w wyniku Google z 2019 r. wykorzystano specjalny test zwany liniowym kryterium entropii krzyżowej Przewaga ilościowaczyli punkt, w którym komputery kwantowe przewyższają najnowocześniejsze zwykłe (lub klasyczne) komputery.

Co dokładnie On jest Komputer kwantowy?

Komputery kwantowe działają na bitach kwantowych. Bity kwantowe są podobne do zwykłych bitów w komputerach, ale ich wartość może wynosić jednocześnie 0 i 1. Dzięki tej właściwości kwantowej komputery mogą wymyślić więcej rozwiązań problemu szybciej niż komputer klasyczny. Docelowo komputery kwantowe powinny być w stanie rozwiązywać problemy, których nie potrafią komputery klasyczne.

Ale komputery kwantowe nie wyglądają jak zwykłe komputery. Dzieje się tak dlatego, że ich kubity są często przechłodzonymi atomami, ułożonymi w szyk. Po ochłodzeniu do tej temperatury atomy wchodzą w stan kwantowy. W momencie, gdy wartość dowolnego kubitu staje się pewna, stan kwantowy traci swoją spójność, a proces kwantowy się załamuje. Z tego powodu komputery kwantowe w obecnej postaci można znaleźć tylko w wyspecjalizowanych środowiskach badawczych i laboratoryjnych.

Co zrobił komputer kwantowy Quantinuum?

Komputer kwantowy osiągnął lepsze wyniki Ważnym osiągnięciem w 2019 roku Korzystając z procesora Google Sycamore, wykonanie zadania, którego wykonanie zajęłoby około 10 000 lat w przypadku wysokiej klasy klasycznego superkomputera, zajęło około 200 sekund.

Aby osiągnąć taki wynik, zespół Quantinuum zmodernizował procesor H2-1 z układu 32-kubitowego do układu 56-kubitowego, znacząco zwiększając jego moc obliczeniową. Według oświadczenia Quantinuum jego komputer kwantowy również uruchomił swój algorytm z około 30 000 razy mniejszą mocą, niż wymagałby tego klasyczny komputer.

Co istotne, komputer Quantinuum ustanowił nowy rekord entropii krzyżowej – wskaźnika używanego do porównywania wydajności różnych komputerów kwantowych. Norma mierzy moc układu kwantowego; Im głośniejszy system, tym gorsze będą wyniki (bliżej zera niż 1). Wynik Google w 2019 r. w teście porównawczym entropii krzyżowej wyniósł ~,002; Wynik H2-1 wyniósł ~0,35. „W przeciwieństwie do poprzednich zapowiedzi związanych z eksperymentami XEB, 35% to ważny krok w kierunku idealnej granicy 100% dokładności, w której przewaga obliczeniowa komputerów kwantowych jest wyraźnie widoczna na horyzoncie” – powiedział członek Quantinuum. początek. drużyna badania Obecnie znajduje się na serwerze preprintów arXiv.

Co jeszcze potrafią komputery kwantowe?

Komputery kwantowe to stanowiska testowe przyszłości informacji – sposobu, w jaki ludzie przechowują i przesyłają dane, a także obliczają nowe informacje. W zeszłym roku inny zespół badaczy pokazał, jak komputery kwantowe mogą wykonywać obliczenia w sposób bardzo przypominający podróże w czasie.

W tamtym czasie David Arvidsson-Shukur, fizyk kwantowy na Uniwersytecie w Cambridge i główny autor badania, powiedział Gizmodo: „Opisany przez nas eksperyment wydaje się niemożliwy do rozwiązania przy użyciu standardowej (nie kwantowej) fizyki, która podąża za naturalną strzałką wygląda to tak: „Gdyby tylko splątanie kwantowe mogło generować stany, które w rzeczywistości wyglądają jak podróż w czasie”.

Rok wcześniej inny zespół twierdził, że stworzył kwantowy tunel czasoprzestrzenny – portal, przez który informacja kwantowa może natychmiastowo przepływać.

Quantinuum również (nieświadomie) zajmowało się rozpowszechnianiem wiadomości. W 2022 roku zespół korzystający z komputera Quantinuum był w stanie stworzyć nową fazę materii, wysadzając laserem bity kwantowe w celu odczytania ciągu Fibonacciego.

Obliczenia kwantowe mogą wydawać się science fiction, ponieważ wydają się takie dziwne, gdy wykorzystujemy świat poza fizyką klasyczną do wykonywania skomplikowanych obliczeń. Ale systemy stale się udoskonalają, a ich zastosowania są różnorodne (choć niektóre są bliskie marzeń). Na razie ogranicza się to do ustawień badawczych, ale komputery kwantowe powoli tworzą świat jutra już dziś.