Un nou computer a doborât un record mondial în materie de „supremație cuantică". Acesta depășește de 100 de ori performanța de referință stabilită de mașinăria Sycamore a Google.

Folosind noul computer H2-1 cu 56 de qubituri, oamenii de știință de la compania de calcul cuantic Quantinuum au efectuat diverse experimente. Aceștia au evaluat comparativ nivelurile de performanță ale mașinii și calitatea qubiturilor utilizate. De asemenea, și-au publicat rezultatele la 4 iunie într-un studiu.

Un nou computer doboară recordul „supremației cuantice”

Pentru a demonstra potențialul calculatorului cuantic, oamenii de știință de la Quantinuum au utilizat un algoritm bine cunoscut. Scopul acestuia este de a măsura cât de zgomotoase sau predispuse la erori sunt qubits-urile. Computerele cuantice pot efectua calcule în paralel datorită legilor mecanicii cuantice și conexiunii dintre qubits. Acest lucru înseamnă că soarta diferitelor qubits se poate schimba instantaneu. Calculatoarele clasice, în schimb, pot funcționa doar în succesiune.

Adăugarea mai multor qubits la un sistem crește, de asemenea, puterea unei mașinării în mod exponențial. Oamenii de știință preconizează că, într-o zi, computerele cuantice vor efectua în câteva secunde calcule complexe. Lucru pentru care un supercomputer clasic ar fi avut nevoie de mii de ani să îl rezolve.

Punctul în care computerele cuantice le depășesc pe cele clasice este cunoscut sub numele de „supremație cuantică". Însă, pentru a atinge această etapă într-un mod practic ar fi nevoie de un computer cuantic cu milioane de qubits. Cea mai mare mașină din prezent are doar aproximativ 1.000 de qubits.

Sistem predispus la erori

Motivul pentru care am avea nevoie de atât de multe qubits pentru „supremația cuantică" este faptul că acestea sunt predispuse în mod inerent la erori. Astfel încât, ar fi nevoie de multe pentru a corecta aceste greșeli. Acesta este motivul pentru care mulți cercetători se concentrează acum pe construirea de qubits mai fiabile, mai degrabă decât pe simpla adăugare a mai multor qubits la mașini.

Echipa a testat fidelitatea rezultatului H2-1 folosind ceea ce este cunoscut sub numele de benchmark-ul (XEB). XEB scoate rezultate între 0 (niciunul dintre rezultate nu este lipsit de erori) și 1 (complet lipsit de erori).

Oamenii de știință de la Google au testat pentru prima dată computerul cuantic Sycamore al companiei folosind XEB în 2019. Au demonstrat că acesta poate finaliza în 200 de secunde un calcul care ar fi necesitat 10.000 de ani pentru a fi terminat de cel mai puternic supercomputer de la acea vreme. Ei au înregistrat un rezultat XEB de aproximativ 0,002 cu cele 53 de qubits supraconductoare încorporate în Sycamore.

Un nou studiu cu rezultate uimitoare

Dar în noul studiu, oamenii de știință Quantinuum au obținut un rezultat XEB de aproximativ 0,35. Acest lucru înseamnă că serverul cuantic H2 poate produce rezultate fără a face o eroare în 35% din timp. „Ne concentrăm în întregime pe calea către computere cuantice universale tolerante la erori", a declarat în declarație Ilyas Khan. Acesta este director de produs la Quantinuum și fondator al Cambridge Quantum Computing. „Acest obiectiv nu s-a schimbat. Dar ceea ce s-a modificat în ultimele câteva luni este dovada clară a progreselor care au fost posibile datorită muncii și investițiilor care au fost făcute de-a lungul multor, multor ani" a adăugat acesta.

Quantinuum a colaborat anterior cu Microsoft pentru a demonstra „qubits logici". Aceștia aveau o rată de eroare de 800 de ori mai mică decât qubits fizici.

În studiul publicat în aprilie, oamenii de știință au demonstrat că pot efectua experimente cu qubiturile logice cu o rată de eroare de doar 1 la 100.000. Ceea ce este mult mai puternic decât rata de eroare de 1 la 100 a qubiturilor fizice, au declarat reprezentanții Microsoft.

„Aceste rezultate arată că, în timp ce beneficiile complete ale computerelor cuantice tolerante la erori nu s-au schimbat în natură, acestea ar putea fi atinse mai devreme decât se aștepta inițial", a adăugat Khan, conform Live Science .