Kvantna računala mogu nadmašiti klasična računala u odgovaranju na praktična pitanja u roku od dvije godine, prema novom eksperimentu koji je proveo IBM. Demonstracija nagovještava da bi prava kvantna nadmoć, kada kvantna računala prestignu klasična digitalna, mogla doći iznenađujuće uskoro.
"Ovi strojevi dolaze", rekla je Sabrina Maniscalco, izvršna direktorica startupa za kvantno računalstvo Algorithmiq sa sjedištem u Helsinkiju, u intervjuu za Nature News.
U novoj studiji objavljenoj prošle srijede, znanstvenici su koristili IBM-ovo kvantno računalo, poznato kao Eagle, za simulaciju magnetskih svojstava stvarnog materijala brže nego što klasično računalo može učiniti. To je postignuto zahvaljujući korištenju posebnog procesa smanjenja pogreške koji je kompenzirao šum, temeljni nedostatak kvantnih računala.
Tradicionalna računala temeljena na silicijskim čipovima oslanjaju se na "bitove" koji mogu poprimiti samo jednu od dvije vrijednosti: 0 ili 1.
Nasuprot tome, kvantna računala koriste kvantne bitove ili qubitove koji mogu steći više stanja u isto vrijeme. Qubiti se oslanjaju na kvantne fenomene kao što je superpozicija, gdje čestica može postojati u više stanja u isto vrijeme, i kvantna isprepletenost, gdje se stanja udaljenih čestica mogu povezati na takav način da se promjenom jednog od njih trenutno mijenja drugo. U teoriji, to omogućuje kubitima da izvode izračune puno brže i paralelno, stvari koje bi digitalni bitovi radili sporo i uzastopno.
No povijesno gledano, kvantna računala imaju Ahilovu petu: kvantna stanja qubita su nevjerojatno delikatna, pa čak i najmanji vanjski utjecaj može trajno promijeniti njihovo stanje – a time i informacije koje nose. Zbog toga su kvantna računala vrlo sklona greškama ili su "bučna".
U novom eksperimentu s dokazom principa, 127-qubitno superračunalo Eagle, koje koristi qubitove izgrađene na supravodljivim krugovima, izračunalo je potpuno magnetsko stanje dvodimenzionalnog krutog tijela. Istraživači su zatim pažljivo izmjerili buku koju proizvodi svaki od kubita. Ispostavilo se da određeni čimbenici, kao što su defekti u materijalu superračunala, mogu pouzdano predvidjeti šum koji se stvara u svakom qubitu. Tim je zatim upotrijebio ta predviđanja kako bi modelirao kako bi rezultati izgledali bez te buke.
Tvrdnje o kvantnoj superiornosti pojavljivale su se i ranije: 2019. Googleovi znanstvenici tvrdili su da je kvantno računalo tvrtke, poznato kao Sycamore, riješilo problem u 200 sekundi za koji bi običnom računalu trebalo 10 godina. Ali problem koji je riješio - u biti ispljunuo ogroman popis nasumičnih brojeva i zatim provjerio njihovu točnost - nije imao praktičnu primjenu.
Nasuprot tome, IBM-ova nova demonstracija bavi se stvarnim—iako vrlo pojednostavljenim—fizičkim problemom.
"Ohrabrujuće je što će raditi u drugim sustavima i složenijim algoritmima", rekao je John Martinis, fizičar sa Sveučilišta Kalifornija u Santa Barbari, koji je postigao rezultat. Google 2019., u intervjuu za Nature News.
Pročitajte također: