Calculatoarele cuantice pot depăși computerele clasice în răspunsul la întrebări practice în termen de doi ani, potrivit unui nou experiment realizat de IBM. Demonstrația sugerează că adevărata supremație cuantică, atunci când computerele cuantice le depășesc pe cele digitale clasice, ar putea veni surprinzător în curând.
„Aceste mașini vin”, a declarat Sabrina Maniscalco, CEO al startup-ului de calcul cuantic Algorithmiq din Helsinki, într-un interviu pentru Nature News.
Într-un nou studiu publicat miercurea trecută, oamenii de știință au folosit computerul cuantic al IBM, cunoscut sub numele de Eagle, pentru a simula proprietățile magnetice ale materialului real mai repede decât le poate face un computer clasic. Acest lucru a fost realizat datorită utilizării unui proces special de reducere a erorilor care a compensat zgomotul - un dezavantaj fundamental al calculatoarelor cuantice.
Calculatoarele tradiționale bazate pe cipuri de siliciu se bazează pe „biți” care pot lua doar una dintre cele două valori: 0 sau 1.
În schimb, calculatoarele cuantice folosesc biți cuantici, sau qubiți, care pot dobândi mai multe stări în același timp. Qubiții se bazează pe fenomene cuantice, cum ar fi suprapunerea, în care o particulă poate exista în mai multe stări în același timp, și încurcarea cuantică, unde stările particulelor îndepărtate pot fi legate în așa fel încât schimbarea uneia dintre ele o schimbă instantaneu pe alta. În teorie, acest lucru permite qubiților să efectueze calcule mult mai rapid și în paralel, lucruri pe care biții digitali le-ar face încet și secvenţial.
Dar din punct de vedere istoric, computerele cuantice au avut călcâiul lui Ahile: stările cuantice ale qubiților sunt incredibil de delicate și chiar și cea mai mică influență externă le poate schimba permanent starea – și, prin urmare, informațiile pe care le poartă. Acest lucru face ca computerele cuantice să fie foarte predispuse la erori sau „zgomotoase”.
Într-un nou experiment de demonstrare a principiului, supercomputerul Eagle de 127 de qubiți, care utilizează qubiți construiți pe circuite supraconductoare, a calculat starea magnetică completă a unui solid bidimensional. Cercetătorii au măsurat apoi cu atenție zgomotul produs de fiecare dintre qubiți. Se pare că anumiți factori, cum ar fi defectele materialului de supercalculator, pot prezice în mod fiabil zgomotul generat în fiecare qubit. Echipa a folosit apoi aceste predicții pentru a modela cum ar arăta rezultatele fără acest zgomot.
Afirmații de superioritate cuantică au mai apărut: în 2019, oamenii de știință de la Google au susținut că computerul cuantic al companiei, cunoscut sub numele de Sycamore, a rezolvat o problemă în 200 de secunde, care ar fi durat un computer obișnuit 10 de ani. Dar problema pe care a rezolvat-o – în esență scuipat o listă uriașă de numere aleatoare și apoi verificarea acurateței acestora – nu avea nicio aplicație practică.
În schimb, noua demonstrație a IBM abordează o problemă fizică reală, deși foarte simplificată.
„Este încurajator faptul că va funcționa în alte sisteme și algoritmi mai complecși”, a spus John Martinis, fizician la Universitatea din California, Santa Barbara, care a obținut rezultatul. Google 2019, într-un interviu pentru Nature News.
Citeste si: