Znajdź zawartość

Chińscy naukowcy ogłosili, że dotrzymali słowa danego w grudniu ubiegłego roku i ulepszyli swój układ optyczny tak, że przeprowadził kwantowe gaussowskie próbkowanie bozonu na macierzy 144x144. Tym samym potwierdzili, że ich komputer kwantowy osiągnął kwantową supremację, czyli jest w stanie wykonać obliczenia, których komputery klasyczne nie potrafią wykonać w rozsądnym czasie. O osiągnięciu kwantowej supremacji słyszeliśmy już kilkukrotnie. Tak na przykład twierdził Google w 2019 roku. Za każdym jednak razem specjaliści wysuwali zastrzeżenia, co do wykorzystanych algorytmów. Tym razem, jak zapewniają Chińczycy, takich zastrzeżeń nie będzie. Pracami uczonych z Narodowego Laboratorium Nauk Fizycznych na Chińskim Uniwersytecie Nauki i Technologii w Hefei kierował Jian-Wei Pan. Celem prac było zbudowanie komputera kwantowego, który obliczy prawdopodobieństwo wystąpienia danego wyniku na wyjściu w obwodzie kwantowym. Zadanie takie komputery klasyczne potrafią rozwiązać bez większych problemów, pod warunkiem jednak, że istnieje niewiele punktów wyjścia i wejścia takiego obwodu. Gdy jednak jest ich więcej, czas potrzebny do przeprowadzenia obliczeń za pomocą klasycznych komputerów staje się tak długi, że ich przeprowadzanie traci sens. Zespół przeprowadził gaussowskie próbkowanie bozonu (GBS). Na czym ono polega? Wyobraźmy sobie w tym miejscu układ optyczny z wieloma wejściami i wyjściami. Następnie wpuszczamy do niego pojedyncze fotony, które na swojej drodze do wyjścia napotykają różne komponenty optyczne, jak dzielniki wiązki czy lustra. Nasze zadanie obliczeniowe polega na tym, by określić, jakie fotony pojawią się na wyjściu. Taki układ możemy więc postrzegać jako matrycę dokonującą transformacji konfiguracji fotonów wpuszczonych na wejściu w konfigurację wyjściową. Określenie konfiguracji wyjściowej jest bardzo trudne nawet dla niewielkiej matrycy z rozdzielaczy i lusterek. Przy rosnącej liczbie punktów wejścia i wyjścia, określenie wyniku takiego eksperymentu jest niezwykle trudne. W grudniu ubiegłego roku Chińczycy wykorzystali GBS składający się ze 100 punktów wejścia i 100 punktów wyjścia. Informowali wówczas, że ich system przeprowadził obliczenia w ciągu około 200 sekund. Tymczasem chiński superkomputer Sunway TaihuLight, 4. najpotężniejszy wówczas komputer na świecie, potrzebowałby do wykonania takich obliczeń... około 2,5 miliarda lat. Po udanym eksperymencie naukowcy zapowiedzieli, że udało im się udoskonalić GBS na tyle, że przeprowadzą eksperymenty na matrycy 144x144. W 2021 roku nasza maszyna GBS będzie łatwiejsza w dostrojeniu, mniejsza i bardziej stabilna. Zaczynamy zastanawiać się nad jej wdrożeniem do celów praktycznych, mówili wówczas. Teraz dotrzymali złożonej obietnicy. Poinformowali, że przy matrycy 144x144 istnieje 1043 możliwych rozwiązań, a ich GBS dokonał obliczeń 1023 razy szybciej niż superkomputer. Tym samym, zapewniają, osiągnęli kwantową supremację. « powrót do artykułu