Квантовый компьютер побил рекорд Google

Компания квантовых вычислений Quantinuum недавно анонсировала квантовый компьютер, который, по ее словам, превосходит исторический компьютерный результат Google в 100 раз.

В результате Google за 2019 год использовался специальный тест, называемый критерием линейной кросс-энтропии, в попытке доказать Количественное превосходствоточка, в которой квантовые компьютеры превосходят современные обычные (или классические) компьютеры.

Что именно Он Квантовый компьютер?

Квантовые компьютеры работают на квантовых битах. Квантовые биты похожи на обычные биты в компьютерах, но их значение может быть одновременно 0 и 1. Благодаря этому квантовому свойству компьютеры могут придумать больше решений проблемы быстрее, чем классический компьютер. В конечном счете, квантовые компьютеры должны быть способны решать проблемы, которые не под силу классическим компьютерам.

Но квантовые компьютеры не похожи на обычные компьютеры. Это связано с тем, что их кубиты часто представляют собой переохлажденные атомы, расположенные в виде массива. При охлаждении до этой температуры атомы переходят в квантовое состояние. В тот момент, когда значение любого кубита становится определенным, квантовое состояние теряет свою когерентность и квантовый процесс рушится. По этой причине квантовые компьютеры в том виде, в котором они существуют в настоящее время, можно найти только в специализированных исследовательских и лабораторных средах.

Что сделал квантовый компьютер Quantinuum?

Квантовый компьютер превзошел результаты Важное достижение 2019 года Используя процессор Sycamore от Google, потребовалось около 200 секунд, чтобы выполнить задачу, на выполнение которой у высококлассного классического суперкомпьютера ушло бы около 10 000 лет.

Чтобы добиться этого результата, команда Quantinuum модернизировала процессор H2-1 с 32-кубитной системы до 56-кубитной, значительно увеличив его вычислительную мощность. Согласно заявлению Quantinuum, ее квантовый компьютер также запускал свой алгоритм с примерно в 30 000 раз меньшей мощностью, чем потребовалось бы классическому компьютеру для запуска процесса.

Примечательно, что компьютер Quantinuum установил новый рекорд перекрестной энтропии — показателя, используемого для сравнения производительности различных квантовых компьютеров. Стандарт измеряет мощность квантовой системы; Чем шумнее система, тем хуже будут ваши результаты (ближе к нулю, чем 1). Оценка Google в 2019 году по тесту перекрестной энтропии составила ~ 0,002; Оценка H2-1 составила ~0,35. «В отличие от предыдущих объявлений, связанных с экспериментами XEB, 35% — это важный шаг к идеальному пределу точности в 100%, где вычислительное преимущество квантовых компьютеров явно не за горами», — сказал участник Quantinuum. запуск. команда исследовать В настоящее время он размещен на сервере препринтов arXiv.

Что еще делают квантовые компьютеры?

Квантовые компьютеры — это испытательные стенды для будущего информации — способа, которым люди хранят и передают данные, а также вычисляют новую информацию. В прошлом году другая группа исследователей показала, как квантовые компьютеры могут выполнять вычисления, очень напоминающие путешествия во времени.

В то время Дэвид Арвидссон-Шукур, квантовый физик из Кембриджского университета и ведущий автор исследования, рассказал Gizmodo: «Эксперимент, который мы описываем, кажется невозможным для решения с использованием стандартной (не квантовой) физики, которая следует естественной стрелке Таким образом, это выглядит так: «Если бы только квантовая запутанность могла порождать состояния, которые на самом деле выглядят как путешествие во времени».

В прошлом году другая команда заявила, что создала квантовую червоточину — портал, через который квантовая информация может передаваться мгновенно.

«Квантинуум» также вёл новостную ленту (невольно). В 2022 году команда, использующая компьютер Quantinuum, смогла создать новую фазу материи, взорвав квантовые биты лазером, чтобы прочитать последовательность Фибоначчи.

Квантовые вычисления иногда могут показаться научной фантастикой, потому что это кажется странным, когда мы используем мир за пределами классической физики для выполнения сложных вычислений. Но системы постоянно совершенствуются, а их приложения разнообразны (хотя некоторые и близки к мечтам). На данный момент это ограничивается исследовательскими настройками, но квантовые компьютеры постепенно создают мир завтрашнего дня уже сегодня.