Нов квантов компютър счупи световен рекорд в областта на „квантовото превъзходство“, надминавайки 100 пъти постиженията на машината Sycamore на Google.

Използвайки новия 56-кюбитов компютър H2-1, учените от компанията за квантови изчисления Quantinuum проведоха различни експерименти, за да сравнят нивата на производителност на машината и качеството на използваните кюбити. Те публикуваха резултатите си в изследване, качено в базата данни за препринти arXiv. Изследването все още не е рецензирано.

За да демонстрират потенциала на квантовия компютър, учените от Quantinuum използват добре познат алгоритъм за измерване на това колко шумни или склонни към грешки са кюбитите.

Квантовите компютри могат да извършват паралелни изчисления благодарение на законите на квантовата механика и заплитането между кюбитите, което означава, че съдбите на различни кюбити могат да се променят мигновено. Класическите компютри, напротив, могат да работят само последователно.

Добавянето на повече кюбити към една система също така увеличава мощността на машината експоненциално; учените прогнозират, че един ден квантовите компютри ще извършват сложни изчисления за секунди, за чието решаване на класически суперкомпютър биха били необходими хиляди години.

Точката, в която квантовите компютри ще изпреварят класическите, е известна като „квантово превъзходство“, но за да се постигне този етап на практика, ще е необходим квантов компютър с милиони кюбити. Най-голямата машина днес има само около 1000 кюбита.

Причината, поради която за „квантовото превъзходство“ ще са необходими толкова много кюбити, е, че те по своята същност са податливи на грешки, така че ще са необходими много кюбити, за да се коригират тези грешки. Ето защо много изследователи сега се фокусират върху създаването на по-надеждни кюбити, а не просто върху добавянето на повече кюбити към машините.

Екипът тества достоверността на резултатите от H2-1, като използва т.нар. бенчмарк за линейна кръстосана ентропия (XEB). XEB дава резултати между 0 (нито един от резултатите не е безгрешен) и 1 (напълно безгрешен), казват представители на Quantinuum в изявление.

През 2019 г. учени от Google за първи път тестваха квантовия компютър Sycamore на компанията с помощта на XEB, като демонстрираха, че той може да извърши за 200 секунди изчисление, което би отнело на най-мощния суперкомпютър по това време 10 000 години. Те регистрираха XEB резултат от приблизително 0.002 с 53-те свръхпроводящи кюбита, вградени в Sycamore.

Но в новото изследване учените от Quantinuum - в партньорство с JPMorgan, Caltech и Argonne National Laboratory - постигнаха резултат XEB от приблизително 0.35. Това означава, че квантовият компютър H2 може да дава резултати, без да допуска грешка в 35% от случаите.

Снимка: Quantinuum

Виж още: Дните на Земята ще нарастват с бързи темпове с топенето на полярния лед