Bezwarunkowa supremacja. Przełom w komputerach kwantowych
Komputery kwantowe osiągnęły bezwarunkową supremację, co oznacza, że wykonują zadania niemożliwe dla tradycyjnych maszyn. To przełom w dziedzinie obliczeń kwantowych, jak podaje New Scientist.
Komputer kwantowy, zdjęcie poglądowe
Co daje komputerom kwantowym przewagę nad klasycznymi komputerami? Zamiast klasycznych bitów, komputery kwantowe wykorzystują kubity, które mogą występować w większej liczbie stanów niż "0" lub "1", co teoretycznie daje im przewagę obliczeniową.
Jednak to, czy komputer kwantowy może dokonać czegoś niemożliwego nawet dla najlepszych komputerów tradycyjnych – wyczynu kwantowej supremacji – okazało się trudnym i kontrowersyjnym pytaniem.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Przelot Black Hawków nad Warszawą
Wynika to z faktu, że prawdziwy przykład supremacji kwantowej musi być zadaniem obliczeniowym, które jest praktyczne, aby można je było przetestować na realistycznym sprzęcie kwantowym i udowodnić. W związku z tym, jak wyjaśnia New Scientist, "wszelkie matematyczne i algorytmiczne sztuczki muszą zostać rygorystycznie wykluczone".
Nowe osiągnięcie w obliczeniach kwantowych
Zespół z Uniwersytetu Teksasu w Austin, kierowany przez Williama Kretschmera, przeprowadził eksperyment, który spełnia kryteria supremacji kwantowej. Wykorzystano 12 kubitów zbudowanych przez firmę Quantinuum, aby wykonać zadanie z zakresu matematyki komunikacyjnej. Wyniki pokazały, że klasyczne algorytmy nie mogą dorównać wydajności kwantowej maszyny.
Eksperyment polegał na współpracy dwóch hipotetycznych eksperymentatorów, nazwanych Alice i Bob. Alice przygotowywała stan kwantowy, który Bob musiał zmierzyć, aby poznać jego właściwości i wygenerować wynik. Proces ten powtarzano 10 tys. razy, co pozwoliło na optymalizację działania.
Przewaga kwantowa potwierdzona
Analiza wszystkich prób wykazała, że żaden klasyczny algorytm z mniej niż 62 bitami nie mógł dorównać wydajności 12-kubitowego komputera kwantowego w tym zadaniu. Najmniejszy przypadek, w którym udało im się udowodnić, że klasyczny algorytm może osiągnąć tę samą wydajność, wymagał 330 bitów. Różnica jest zatem ogromna.
Ashley Montanaro z Uniwersytetu w Bristolu podkreśla, że to wyjątkowy wynik naukowy, który pokazuje, jak szerokie są możliwości przewagi kwantowej. Ronald de Wolf z Holandii dodaje, że eksperyment wykorzystuje szybki rozwój istniejących komputerów kwantowych i teorię komunikacji.
