Kvantový počítač vyriešil komplexnú úlohu za 19 sekúnd. Superpočítač by na to potreboval 110 rokov

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Procesor IBM Nighthawk r2 vygeneroval milión vzoriek náhodných obvodov za 19 sekúnd.

• Zariadenie počas experimentu využilo 61 zo 120 dostupných qubitov pre výpočet komplexnej úlohy.

• Najvýkonnejší klasický superpočítač by na podobnú simuláciu potreboval odhadom 110 rokov.

Kvantové počítanie zaznamenalo významný pokrok vďaka experimentu na procesore IBM Nighthawk r2. Výskumný tím využil 61 zo 120 dostupných qubitov supravodivého procesora na vytvorenie náhodných obvodov s rastúcou komplexnosťou. Úlohou systému bolo vygenerovať jeden milión vzoriek pomocou metódy vzorkovania náhodných obvodov.

Systém tento cieľ dosiahol v priebehu 19 sekúnd, pričom optimálny bod výkonu nastal pri 36 cykloch manipulácie. Počas tohto procesu prebehlo celkovo 918 dvojqubitových operácií, ktoré vytvorili vysoko prepletené stavy. Pre porovnanie tohto úspechu vedci odhadli čas potrebný na vykonanie rovnakej úlohy klasickou výpočtovou technikou. Keďže priame spustenie na superpočítači je zložité, analytici použili teoretickú simuláciu výpočtovej náročnosti.

Odhady ukázali, že klasický systém by musel spracovať približne 1,2 krát 10 na 27 operácií. Aj pri zapojení počítača Frontier, ktorý je prvým exaskalárnym superpočítačom na svete, by výpočet trval 110 rokov. Tento rozdiel demonštruje výpočtovú prevahu kvantového hardvéru pri riešení špecifických kategórií úloh. Jedinečnosť tohto míľnika spočíva v spôsobe, akým k nemu výskumníci dospeli. Predchádzajúce demonštrácie kvantovej prevahy si vyžadovali laboratórne podmienky a vlastné hardvérové úpravy.

Súčasný experiment prebehol na komerčne dostupnom procesore prostredníctvom bežného cloudového prístupu k platforme. Autori štúdie zverejnili kompletné dáta a analytické kódy, aby si rovnaký postup mohol vyskúšať každý oprávnený používateľ. Odborníci pripomínajú, že príchod efektívnejších klasických algoritmov môže v budúcnosti spomínaný odhad výpočtového času ešte viac znížiť.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Úspech potvrdzuje, že cloudové kvantové počítače dospeli do štádia, kedy dokážu bez špeciálnych laboratórnych zásahov riešiť úlohy nedostupné pre tradičné systémy.

Zdroj: sciencealert.com foto: ChatGPT