Около полутора лет тому назад я уже писал о громких новостях в области разработки квантовых компьютеров. Тогда речь шла о квантовом процессоре Sycamore на 54-х кубитах и о симуляции 61-кубитного квантового процессора на классическом суперкомпьютере Theta, проведенной совместной группой Университета Чикаго и Аргоннской национальной лаборатории. Обе эти новости были о реализации относительно простых вычислений, аппаратной для Sycamore и программной в Чикаго. И там, и там подразумевалось выполнение путь и большого числа, но однообразных действий.
В 2020 году, уже после написания той статьи, достижение Google повторили компания Honeywell, которая реализовала специализированный процессор на 10-ти кубитах, и группа исследователей из Китая, использовавшая аппарат с фотонными кубитами.
И вот теперь в Университете науки и технологий Китая команда под управлением Цзяньвэй Паня сделала следующий шаг. С помощью нового квантового процессора Zuchongzhi (назван в честь древнекитайского математика и астронома Цзу Чунчжи) на 66 кубитах ученые решали классическую задачу из квантовой теории информации о выборке выходного распределения случайных квантовых схем. Суть задачи состоит в создании случайного когерентного состояния квантовых кубитов в результате работы квантового процессора. В обычной ситуации в системе квантовых кубитов наблюдается «естественный» процесс декогеренции, когда кубиты переходят в незапутанное состояние за счет шума в системе. Но такие «естественные» состояния составляют малую часть возможных – запутанных состояний для системы из кубитов значительно больше. При этом настоящий квантовый компьютер должен использовать в работе все возможные состояния системы, и поэтому умение создавать запутанные состояния является ключевым показателем правильной работы квантового процессора. И вот такое состояние смогли «вычислить» китайские ученые.
По оценкам такая задача примерно в 100 раз сложнее задачи, решенной на Sycamore, и ее решение занимает примерно 8 лет работы классического компьютера. Китайская команда смогла на 56 кубитах Zuchongzhi получить ответ в виде нужного состояния всего за 1.5 часа.
В общем, еще один шаг к созданию квантового компьютера сделан.
И интересный момент – успешная работа Zuchongzhi экспериментально показала, что добавление всего двух кубитов увеличивает мощность квантового процессора экспоненциально. Головокружительная перспектива, на самом-то деле.
Мне важно Ваше мнение. Если нравится, ставьте лайк, подписывайтесь.