Nowy eksperyment komputerów, wykonany przez IBM, pokazuje, że komputery kwantowe mogą w ciągu 2 lat prześcignąć klasyczne komputery cyfrowe w wykonywaniu praktycznych zadań.
Komputery kwantowe (w serialu Czarne lustro (odcinek Joan jest okropna), sympatycznie nazywane kwanputerami) mogą w ciągu najbliższych 2 lat pokonać klasyczne odpowiedniki w odpowiadaniu na praktyczne zapytania. Tak wynika z nowego eksperymentu przeprowadzonego z komputerami IBM. Demonstracja sugeruje, że prawdziwa supremacja kwantowa, w której komputery kwantowe wyprzedzają klasyczne komputery cyfrowe, może nadejść zaskakująco szybko.
Zobacz także: Jak zmieni nasze życie komputer kwantowy?
„Te maszyny nadchodzą” – powiedziała dla Nature News Sabrina Maniscalco, dyrektor generalny start-upu zajmującego się komputerami kwantowymi Algorithmiq z siedzibą w Helsinkach.
W nowym badaniu, opublikowanym w środę (14 czerwca) w czasopiśmie Nature, naukowcy wykorzystali komputer kwantowy IBM, znany jako Eagle, do symulacji właściwości magnetycznych rzeczywistego materiału – zrobiono to szybciej niż na klasycznym komputerze. Osiągnięto ten wyczyn, ponieważ wykorzystano specjalny proces łagodzenia błędów, który kompensował szum – podstawową słabość komputerów kwantowych.
Z kolei komputery kwantowe wykorzystują bity kwantowe lub kubity, które mogą przyjmować wiele stanów jednocześnie. Kubity opierają się na zjawiskach kwantowych, takich jak superpozycja, w której cząstka może istnieć jednocześnie w wielu stanach, oraz na splątaniu kwantowym, w którym stany odległych cząstek można łączyć w taki sposób, że zmiana jednego powoduje natychmiastową zmianę drugiego. Teoretycznie pozwala to kubitom na znacznie szybsze wykonywanie obliczeń, a równolegle bity cyfrowe wykonywałyby je powoli i sekwencyjnie.
Komputery kwantowe od zawsze miały piętę achillesową: stany kwantowe kubitów są niezwykle delikatne, a nawet najmniejsze zakłócenie ze środowiska zewnętrznego może namieszać w ich stanach – a tym samym w informacjach, które ze sobą niosą – na zawsze. To sprawia, że komputery kwantowe są bardzo podatne na błędy i „szum”.
W nowym eksperymencie, 127-kubitowy superkomputer Eagle, który wykorzystuje kubity zbudowane na obwodach nadprzewodzących, obliczył całkowity stan magnetyczny dwuwymiarowej bryły. Następnie naukowcy dokładnie zmierzyli szum wytwarzany przez każdy z kubitów. Okazało się, że pewne czynniki, takie jak wady materiału superkomputerowego, mogą wiarygodnie przewidywać szum generowany w każdym kubicie. Następnie, jak donosi Nature News, zespół wykorzystał te prognozy do modelowania, jak wyglądałyby wyniki bez tego szumu.
Twierdzenia o wyższości komputerów kwantowych pojawiły się już wcześniej: w 2019 roku naukowcy Google’a twierdzili, że komputer kwantowy firmy, znany jako Sycamore, rozwiązał problem w 200 sekund. Zwykłemu komputerowi zajęłoby 10.000 lat. Ale problem, który rozwiązał — zasadniczo wypluwanie ogromnej listy liczb losowych, a następnie sprawdzanie ich dokładności, nie miał praktycznego zastosowania.
Z kolei nowa demonstracja IBM dotyczy rzeczywistego — choć bardzo uproszczonego — problemu fizycznego.
„To napawa optymizmem, że zadziała to w innych systemach i bardziej skomplikowanych algorytmach” – powiedział dla Nature News John Martinis, fizyk z University of California w Santa Barbara, który osiągnął wynik Google’a w 2019 roku.
Możesz przeczytać więcej o nowych osiągnięciach w obliczeniach kwantowych w serwisie Nature News.
➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!
źródło: Nature News | Space.com
Od 2005 roku zajmuję się komunikacją internetową i e-marketingiem, jestem pasjonatem urządzeń mobilnych oraz nowych technologii – i nie waham się ich używać.