Все человечество постепенно вступает в эпоху превосходства квантовых компьютеров, говорится в новом исследовании журнала Nature.
Впервые квантовый компьютер разрешил проблему, которую традиционный компьютер для всех практически возможных приложений оказался не в состоянии разрешить.
«На расчеты, которые заняли бы 10 000 лет на классическом суперкомпьютере, нашему квантовому компьютеру потребовалось всего лишь 200 секунд», - сказал один из авторов нового исследования Брукс Фоксен (Brooks Foxen), физик из лаборатории Google AI Quantum и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, США, в сделанном заявлении.
«Вполне вероятно, что это время, затрачиваемое на моделирование при помощи традиционной электронной вычислительной машины, может быть сокращено за счет усовершенствования «железа» и алгоритмов, однако в настоящее время мы все же оказались в 1,5 триллиона раз быстрее – поэтому считаем нужным сообщить об этом научной общественности», - добавил Фоксен.
Квантовые компьютеры хранят информацию, используя субатомные частицы, которые ведут себя в соответствии с правилами, значительно отличающимися от законов макромира. Например, квантовые частицы могут существовать в «суперпозиции» двух различных состояний одновременно, а кроме того, частицы могут быть разделены несколькими световыми годами расстояния и, тем не менее, оставаться «запутанными», оказывая влияние на свойства друг друга.
Эти необычные свойства являются ключом к гигантскому потенциалу вычислительной мощности квантовых компьютеров. Используя феномен суперпозиции, ученые могут хранить в памяти квантовых компьютеров больше информации на единицу объема, чем при помощи традиционных компьютеров, кодирующих информацию в двоичной системе и представляющих ее как 0 или 1.
В новом исследовании мы получаем представление об этой огромной вычислительной мощности. Группа ученых под руководством Франка Арута (Frank Arute), также являющегося сотрудником лаборатории Google AI Quantum, использовала квантовый компьютер под названием Sycamore, имеющий 53 функциональных квантовых бита (т.н. «кубита»).
Ученые «запутали» эти 53 кубита в сложное состояние суперпозиции, а затем поставили перед компьютером Sycamore задачу, схожую с задачей генерации случайных чисел. Затем результаты сравнили с результатами вычислений при помощи невероятно мощного суперкомпьютера Summit, расположенного в Ок-Риджской национальной лаборатории, США. В то время как квантовому компьютеру потребовалось на решение 3,5 минуты, компьютер Summit, выполняющий примерно 200 миллионов миллиардов операций в секунду, демонстрировал такую скорость работы, при которой на требуемые вычисления понадобилось бы не менее 10 000 лет, указали авторы.
