Kvantni računalniki lahko prekašajo klasične računalnike pri odgovarjanju na praktična vprašanja v dveh letih, glede na nov poskus, ki ga je izvedel IBM. Predstavitev namiguje, da bi prava kvantna premoč, ko bi kvantni računalniki prehiteli klasične digitalne, lahko prišla presenetljivo kmalu.
"Ti stroji prihajajo," je v intervjuju za Nature News povedala Sabrina Maniscalco, izvršna direktorica zagona kvantnega računalništva Algorithmiq s sedežem v Helsinkih.
V novi študiji, objavljeni prejšnjo sredo, so znanstveniki uporabili IBM-ov kvantni računalnik, znan kot Eagle, za simulacijo magnetnih lastnosti resničnega materiala hitreje, kot to lahko stori klasičen računalnik. To je bilo doseženo z uporabo posebnega postopka zmanjševanja napak, ki je kompenziral šum - temeljno pomanjkljivost kvantnih računalnikov.
Tradicionalni računalniki, ki temeljijo na silicijevih čipih, se zanašajo na "bite", ki lahko prevzamejo samo eno od dveh vrednosti: 0 ali 1.
Nasprotno pa kvantni računalniki uporabljajo kvantne bite ali kubite, ki lahko pridobijo več stanj hkrati. Kubiti temeljijo na kvantnih pojavih, kot je superpozicija, kjer lahko delec obstaja v več stanjih hkrati, in kvantna prepletenost, kjer se stanja oddaljenih delcev lahko povežejo tako, da sprememba enega od njih takoj spremeni drugega. Teoretično to kubitom omogoča veliko hitrejše in vzporedno izvajanje izračunov, stvari, ki bi jih digitalni biti počeli počasi in zaporedno.
Toda zgodovinsko so kvantni računalniki imeli Ahilovo peto: kvantna stanja kubitov so neverjetno občutljiva in že najmanjši zunanji vpliv lahko trajno spremeni njihovo stanje – in s tem informacije, ki jih nosijo. Zaradi tega so kvantni računalniki zelo nagnjeni k napakam ali so "hrupni".
V novem eksperimentu za dokazovanje principa je 127-kubitni superračunalnik Eagle, ki uporablja kubite, zgrajene na superprevodnih vezjih, izračunal celotno magnetno stanje dvodimenzionalne trdne snovi. Raziskovalci so nato natančno izmerili hrup, ki ga proizvaja vsak od kubitov. Izkazalo se je, da lahko nekateri dejavniki, kot so napake v materialu superračunalnika, zanesljivo napovejo hrup, ki nastane v vsakem kubitu. Ekipa je nato uporabila te napovedi za modeliranje, kakšni bi bili rezultati brez tega hrupa.
Trditve o kvantni superiornosti so se pojavljale že prej: leta 2019 so Googlovi znanstveniki trdili, da je kvantni računalnik podjetja, znan kot Sycamore, v 200 sekundah rešil težavo, za katero bi navaden računalnik potreboval 10 let. Toda problem, ki ga je rešil – v bistvu je izpljunil ogromen seznam naključnih števil in nato preveril njihovo točnost – ni imel praktične uporabe.
Nasprotno pa IBM-ova nova predstavitev obravnava resničen – čeprav zelo poenostavljen – fizični problem.
"Spodbudno je, da bo deloval v drugih sistemih in bolj zapletenih algoritmih," je dejal John Martinis, fizik s kalifornijske univerze v Santa Barbari, ki je dosegel rezultat. google 2019, v intervjuju za Nature News.
Preberite tudi: