Китайские учёные создали новую версию фотонного квантового компьютера «Цзючжан» (Jiuzhang), впервые представленного шесть лет назад. Это уже четвёртая реализация системы, с возросшей на порядок мощностью. В 2020 году «Цзючжан 1.0» намекал на достижение квантового превосходства в синтетических бенчмарках. Новая система за доли секунды выполняет синтетические расчёты, тогда как суперкомпьютерам не хватит времени жизни Вселенной, чтобы это повторить.
Платформу «Цзючжан 4.0» как и все предыдущие разработала группа учёных из Китайского научно-технического университета (University of Science and Technology of China). Согласно публикации в журнале Nature и препринту на arXiv, система реализует задачу Гауссовой бозонной выборки (Gaussian Boson Sampling, GBS), которая считается одной из наиболее сложных для классических суперкомпьютеров. В отличие от универсальных квантовых компьютеров, «Цзючжан 4.0» представляет собой специализированный фотонный процессор, оптимизированный под строго определённый класс вычислительных задач. Исследователи утверждают, что устройство выполняет расчёты на порядки быстрее любых современных классических вычислительных систем, включая самый мощный американский суперкомпьютер El Capitan.
Технически «Цзючжан 4.0» использует 1024 высокоэффективных сжатых квантовых состояния света, распределённых в гибридной пространственно-временной архитектуре, образующей 8176 оптических мод. Это радикальное расширение по сравнению с предыдущими версиями: «Цзючжан 3.0» оперировал 255 фотонами, тогда как новая система способна манипулировать квантовыми состояниями до 3050 фотонов. Основу установки составляют нелинейные оптические элементы, программируемая интерференционная схема и сверхчувствительная система детектирования одиночных фотонов. Время генерации одного результата составляет всего 25,6 мкс, что позволяет получать статистически значимые выборки практически мгновенно. Масштабирование стало возможным благодаря снижению оптических потерь и улучшенной синхронизации временных каналов, что долгое время было главным ограничением фотонных платформ.
Поэтому китайским учёным есть чем гордиться — их система может работать не только с бенчмарками, практическое применение ей также готово найтись в самое ближайшее время.
Источник:
SCMP