Remiantis nauju IBM eksperimentu, kvantiniai kompiuteriai gali pranokti klasikinius kompiuterius atsakydami į praktinius klausimus per dvejus metus. Demonstracija užsimena, kad tikroji kvantinė viršenybė, kai kvantiniai kompiuteriai aplenks klasikinius skaitmeninius, gali atsirasti stebėtinai greitai.
„Šios mašinos ateina“, – interviu „Nature News“ sakė Helsinkyje įsikūrusio kvantinio skaičiavimo startuolio „Algoritmiq“ generalinė direktorė Sabrina Maniscalco.
Praėjusį trečiadienį paskelbtame naujame tyrime mokslininkai naudojo IBM kvantinį kompiuterį, žinomą kaip Eagle, kad imituotų realios medžiagos magnetines savybes greičiau, nei gali padaryti klasikinis kompiuteris. Tai buvo pasiekta naudojant specialų klaidų mažinimo procesą, kuris kompensavo triukšmą – esminį kvantinių kompiuterių trūkumą.
Tradiciniai kompiuteriai, pagrįsti silicio lustais, remiasi „bitais“, kurie gali įgyti tik vieną iš dviejų reikšmių: 0 arba 1.
Priešingai, kvantiniai kompiuteriai naudoja kvantinius bitus arba kubitus, kurie vienu metu gali įgyti daug būsenų. Kubitai remiasi kvantiniais reiškiniais, tokiais kaip superpozicija, kai dalelė gali egzistuoti keliose būsenose vienu metu, ir kvantinis susipynimas, kai tolimų dalelių būsenos gali būti susietos taip, kad pakeitus vieną iš jų akimirksniu pasikeičia kita. Teoriškai tai leidžia kubitams atlikti skaičiavimus daug greičiau ir lygiagrečiai, ką skaitmeniniai bitai atliktų lėtai ir nuosekliai.
Tačiau istoriškai kvantiniai kompiuteriai turėjo Achilo kulną: kvantinės kubitų būsenos yra neįtikėtinai subtilios ir net menkiausia išorinė įtaka gali visam laikui pakeisti jų būseną, taigi ir informaciją, kurią jie neša. Dėl to kvantiniai kompiuteriai yra labai linkę į klaidas arba „triukšmingi“.
Naujame principo įrodymo eksperimente 127 kubitų Eagle superkompiuteris, kuriame naudojami superlaidžiose grandinėse sukurti kubitai, apskaičiavo visą dvimačio kietojo kūno magnetinę būseną. Tada tyrėjai kruopščiai išmatavo kiekvieno kubito keliamą triukšmą. Pasirodo, tam tikri veiksniai, pavyzdžiui, superkompiuterių medžiagos defektai, gali patikimai numatyti kiekviename kubite sukuriamą triukšmą. Tada komanda naudojo šias prognozes, kad modeliuotų, kaip atrodytų rezultatai be šio triukšmo.
Teiginiai apie kvantinį pranašumą pasirodė ir anksčiau: 2019 m. Google mokslininkai teigė, kad kompanijos kvantinis kompiuteris, žinomas kaip Sycamore, per 200 sekundžių išsprendė problemą, kuriai paprastam kompiuteriui prireiktų 10 000 metų. Tačiau jo išspręsta problema – iš esmės išspjauti didžiulį atsitiktinių skaičių sąrašą ir tada patikrinti jų tikslumą – praktiškai nebuvo pritaikyta.
Priešingai, naujoji IBM demonstracija sprendžia realią, nors ir labai supaprastintą, fizinę problemą.
„Drąsu, kad jis veiks kitose sistemose ir sudėtingesniuose algoritmuose“, – sakė rezultatą pasiekęs Kalifornijos universiteto Santa Barbaroje fizikas Johnas Martinisas. "Google" 2019 m., interviu „Nature News“.
Taip pat skaitykite: