В Китае две исследовательские группы разработали новые квантовые компьютеры, способные выполнять вычисления, невозможные для обычных компьютеров.
Квантовым превосходствомСпособность квантовых компьютеров быстро выполнять вычисления, которые для классических устройств занимали бы дни, годы или даже десятилетия, называют квантовым преимуществом. Несмотря на то что за последние несколько лет несколько подходов продемонстрировали превосходство квантовых компьютеров над классическими для некоторых задач, оптимальность предложенных алгоритмов оставалась неясным. Авторы новых исследований утверждают, что им удалось добиться несомненного квантового превосходства, то есть решить задачу, которая практически невозможна для решения на классических компьютерах.
Обе группы трудились под руководством академика наук, отца квантовой механики Цзянь-Вэй Паня. Jian-Wei PanВ Хэфэйской национальной лаборатории физических наук при Научно-техническом университете Китая квантовые компьютеры двух групп должны были предсказать распределение вероятностей для разных выходных значений. квантовой схемыДля малой системы эта задача может быть решена обычным компьютером, однако при росте количества элементов в системе такой подход оказывается неэффективным.
Одна группа применяла фотонное устройство. JuizhangОбновлённая версия квантового компьютера, выпущенная в 2020 году. достигЕму нужно было рассчитать выходные вероятности для задачи достижения квантового превосходства. бозонного сэмплингаПроцесс, в котором фотоны движутся по сложным оптическим траекториям, создавая распределение вероятностей, на классических компьютерах затруднен.
В JuizhangВ работе 2.0 был применен интерферометр на 114 модах, имеющий приблизительно 10 вариантов результата. 43В ходе исследования установлено, что квантовый компьютер исследователей успешно выполнил бозонный сэмплинг за 10. 24 раз быстрее, чем суперкомпьютер, использующий метод полного перебора для подобной задачи.
Группа разработала сверхпроводниковый квантовый процессор. ZuchongzhiКвантовый процессор, состоящий из 66 кубитов и использующий 56 для вычислений, выполнял их в тысячу раз быстрее, чем самые мощные современные компьютеры, подтверждая таким образом доминирование квантовой вычислительной техники.
Обе статьи с результатами исследований опубликованыВ журнале Физические письма отзывов.