IBM-ის მიერ ჩატარებული ახალი ექსპერიმენტის თანახმად, კვანტურ კომპიუტერებს შეუძლიათ აჯობონ კლასიკურ კომპიუტერებს პრაქტიკულ კითხვებზე პასუხის გაცემისას ორი წლის განმავლობაში. დემონსტრაცია მიანიშნებს, რომ ნამდვილი კვანტური უზენაესობა, როდესაც კვანტური კომპიუტერები უსწრებენ კლასიკურ ციფრულს, შეიძლება გასაოცრად მალე მოვიდეს.
"ეს მანქანები მოდის", - თქვა საბრინა მანისკალკომ, ჰელსინკში დაფუძნებული კვანტური გამოთვლითი სტარტაპის აღმასრულებელი დირექტორი Algorithmiq, Nature News-თან ინტერვიუში.
გასულ ოთხშაბათს გამოქვეყნებულ ახალ კვლევაში, მეცნიერებმა გამოიყენეს IBM-ის კვანტური კომპიუტერი, რომელიც ცნობილია როგორც Eagle, რეალური მასალის მაგნიტური თვისებების სიმულაციისთვის უფრო სწრაფად, ვიდრე ეს კლასიკურ კომპიუტერს შეუძლია. ეს მიღწეული იქნა შეცდომების შემცირების სპეციალური პროცესის გამოყენების წყალობით, რომელიც ანაზღაურებდა ხმაურს, რაც კვანტური კომპიუტერების ფუნდამენტური ნაკლი იყო.
სილიკონის ჩიპებზე დაფუძნებული ტრადიციული კომპიუტერები ეყრდნობიან „ბიტებს“, რომლებსაც შეუძლიათ მხოლოდ ერთი ორი მნიშვნელობის მიღება: 0 ან 1.
ამის საპირისპიროდ, კვანტური კომპიუტერები იყენებენ კვანტურ ბიტებს ან კუბიტებს, რომლებსაც შეუძლიათ ერთდროულად მიიღონ მრავალი მდგომარეობა. კუბიტები ეყრდნობა კვანტურ ფენომენებს, როგორიცაა სუპერპოზიცია, სადაც ნაწილაკი შეიძლება არსებობდეს რამდენიმე მდგომარეობაში ერთდროულად, და კვანტური ჩახლართულობა, სადაც შორეული ნაწილაკების მდგომარეობები შეიძლება იყოს დაკავშირებული ისე, რომ ერთი მათგანის შეცვლა მყისიერად ცვლის მეორეს. თეორიულად, ეს საშუალებას აძლევს კუბიტებს, შეასრულონ გამოთვლები ბევრად უფრო სწრაფად და პარალელურად, რასაც ციფრული ბიტები აკეთებენ ნელა და თანმიმდევრულად.
მაგრამ ისტორიულად, კვანტურ კომპიუტერებს ჰქონდათ აქილევსის ქუსლი: კუბიტების კვანტური მდგომარეობები წარმოუდგენლად დელიკატურია და უმცირესი გარეგანი გავლენითაც კი შეიძლება სამუდამოდ შეცვალოს მათი მდგომარეობა – და, შესაბამისად, მათ მიერ გადატანილი ინფორმაცია. ეს ხდის კვანტურ კომპიუტერებს შეცდომისადმი მიდრეკილებას ან „ხმაურს“.
პრინციპის დადასტურების ახალ ექსპერიმენტში, 127 კუბიტიანი Eagle სუპერკომპიუტერი, რომელიც იყენებს სუპერგამტარ სქემებზე აგებულ კუბიტებს, გამოთვალა ორგანზომილებიანი მყარის სრული მაგნიტური მდგომარეობა. შემდეგ მკვლევარებმა გულდასმით გაზომეს თითოეული კუბიტის მიერ წარმოქმნილი ხმაური. გამოდის, რომ გარკვეულ ფაქტორებს, როგორიცაა სუპერკომპიუტერის მასალის დეფექტები, შეუძლიათ საიმედოდ იწინასწარმეტყველონ თითოეულ კუბიტში წარმოქმნილი ხმაური. შემდეგ გუნდმა გამოიყენა ეს პროგნოზები, რათა მოდელირებულიყო, როგორი იქნებოდა შედეგები ამ ხმაურის გარეშე.
კვანტურ უპირატესობაზე პრეტენზიები ადრეც გაჩნდა: 2019 წელს Google-ის მეცნიერებმა განაცხადეს, რომ კომპანიის კვანტურმა კომპიუტერმა, რომელიც ცნობილია როგორც Sycamore, 200 წამში გადაჭრა პრობლემა, რომელიც ჩვეულებრივ კომპიუტერს 10 წელი დასჭირდებოდა. მაგრამ პრობლემას, რომელიც მან გადაჭრა - არსებითად, შემთხვევითი რიცხვების უზარმაზარი სიის ამოღება და შემდეგ მათი სიზუსტის შემოწმება - პრაქტიკული გამოყენება არ ქონდა.
ამის საპირისპიროდ, IBM-ის ახალი დემონსტრაცია ეხება რეალურ, თუმცა ძალიან გამარტივებულ ფიზიკურ პრობლემას.
"გამამხნევებელია, რომ ის იმუშავებს სხვა სისტემებში და უფრო რთულ ალგორითმებში", - თქვა ჯონ მარტინისმა, კალიფორნიის უნივერსიტეტის ფიზიკოსმა, სანტა ბარბარა, რომელმაც მიაღწია შედეგს. Google 2019 წელი, Nature News-თან ინტერვიუში.
ასევე წაიკითხეთ: