RW Space

Прогресс в направлении полнофункциональных и практичных квантовых компьютеров не замедляется, и исследователи из Google последними объявили о значительном шаге вперед в возможностях современных машин.

Хотя мы называем эти устройства квантовыми компьютеры, они больше похожи на прототипы того, чем могут быть квантовые компьютеры: в настоящее время они требуют сверхспецифических, экстремальных условий для работы и изо всех сил пытаются оставаться стабильными и безошибочными.

Несмотря на эти ограничения, их вычислительный потенциал становится все более впечатляющим.

Последняя система, запущенная Google, имеет в общей сложности 70 операционных кубитов — квантовых эквивалентов классических битов, которые могут представлять 1, 0 или и то, и другое одновременно. в то же время, что потенциально позволяет выполнять определенные вычисления с поразительной скоростью.

В частности, команда использовала сложный синтетический эталонный тест, называемый выборкой случайных цепей. квантовые процессы.

Это максимизирует скорость критических действий, снижая риск того, что внешний шум разрушит расчет. Затем они подсчитали, сколько времени потребуется существующим суперкомпьютерам для выполнения тех же сумм.

«Мы пришли к выводу, что наша демонстрация строго соответствует режиму неклассических квантовых вычислений», — пишут исследователи в своей недавней статье.

Суперкомпьютеру Frontier, который в настоящее время является самым мощным компьютером в мире, потребовалось бы немногим более 47 лет, чтобы обработать те же числа, считают исследователи, тогда как квантовый компьютер Sycamore справился с этим за считанные секунды.

p>

В 2019 году группа, в которую входили инженеры Google, сделала нечто подобное с 53 кубитами. Тогда, как и сейчас, ведутся дебаты о том, насколько полезны и практичны эти конкретные симуляции и насколько справедливо (или нет) сравнивать производительность суперкомпьютера с тем, что управляется здесь.

Тем не менее, команда Google четко заявляет, что это демонстрирует квантовое превосходство: идея о том, что квантовые компьютеры действительно могут обрабатывать процессы, превосходящие все, с чем могут справиться даже самые быстрые классические компьютеры.

Новые эксперименты также говорят об этом. подробнее о том, как квантовый шум — присущая квантовому компьютеру неопределенность и хрупкость, поскольку он работает в нечетком ландшафте вероятностей — может влиять на процессы во время их выполнения и в некоторых случаях приводить к новым фазам (или состояниям) в квантовой системе.

Работа с этим шумом для правильной записи состояний кубитов необходима для правильной работы квантовых компьютеров, и мы видели, как ученые пытались решить эту проблему различными способами в прошлом.

По словам Стива Брайерли, исполнительного директора квантовой компании Riverlane в Великобритании, эти последние эксперименты представляют собой еще одну «важную веху» в исследованиях квантовых вычислений.

«Споры о том, Квантовое превосходство уже достигнуто или может быть достигнуто», — сказал Брайерли The Telegraph.

Документ о новом исследовании доступен на arXiv, но еще не прошел рецензирование.