Kineski kvantni procesor 60000 brži od superračunala

Kineski znanstvenici proizveli su kvantno računalo koje nadmašuje najjača svjetska superračunala u izvođenju određenih zadaća i predstavlja najveći napredak u razvoju kvantnog računalstva u posljednjih nekoliko desetljeća.

Utrka u razvoju kvantnih računala koja nadmašuju konvencionalna superračunala jako se zahuktala u posljednje vrijeme, a Google i IBM su do sada bili najglasniji u svojim tvrdnjama da su svojim sustavima postigli takozvanu kvantnu nadmoć te da posjeduju najmoćnija kvantna računala na svijetu.

S time se neće složiti znanstvenik Jian-Wei Pan s Sveučilišta znanosti i tehnologije iz Kine, čiji tim je razvio kvantni procesor sa 66 funkcionalnih qubita, koji se suočen s kompleksnim zadaćama pokazao brži od najjačih superračunala u izvođenju zadaća demonstrirajući veliki iskorak u kvantnoj nadmoći.

Tim koji je proizveo ovaj supravodljivi procesor, upregnuo je i alternativni sustav koji koristi fotoniku, odnosno svjetlo. Kako bi postigao kvantnu nadmoć, tim je imao za cilj koristiti "probleme uzorkovanja" kao svoj računski zadatak, koji uključuju probleme čija rješenja nisu samo pojedinačni, već višestruki slučajni "uzorci" duž distribucije vjerojatnosti. Uz tako goleme potencijalne izlaze, moguće je stvoriti problem uzorkovanja s kojim se konvencionalno računalo ne može izvedivo uhvatiti u koštac, ali kvantna računala mogu, i tako pokazati kvantnu nadmoć.

U tu svrhu, Pan i kolege su morali unaprijediti kvantne procesore. Kvantna računala koriste qubite za obradu podataka, a stvaranje održivog kvantnog sustava zahtijeva kvantne procesore koji uključuju više qubita nego što je trenutno moguće. Najveći kvantni procesori poput Googleovih trenutno mogu obraditi oko 50 qubita, uglavnom zbog fizičkih ograničenja na čipu, a Panov novi podesivi supravodljivi procesor, nazvan Zuchongzhi, ima 66 funkcionalnih qubita.

Kad mu je zadan izuzetno složen problem uzorkovanja, za koji su istraživači procijenili da je 2-3 puta zahtjevniji od prethodnih problema koji su dodijeljeni kvantnim procesorima, Zuchongzhi ga je završio za 1,2 sata. Pan i kolege misle da bi za isti problem najmoćnijim superračunalima bilo potrebno 8 godina.

Dakle, što sve ovo znači? Prvo, što se tiče odrađivanje računskih zadaća problema uzorkovanja, čini se da su kvantna računala konačno znatno bolja od konvencionalnih opcija.

To ne znači da su već praktična, jer je potrebno u njih ugraditi mnogo više inovacija prije nego što se počnu koristiti za "stvarne" zadatke kakve obavljaju konvencionalna računala, a to se vjerojatno neće dogoditi tako brzo.

Međutim, postoji velika mogućnost da bi za neke računske zadatke kvantni procesori mogli biti savršeno rješenje i da bi se mogli koristiti u nišnim scenarijima u skoroj budućnosti.

Čitav znanstveni rad objavljen u časopisu Physical Review Letters možete pronaći na ovoj poveznici.