Китайски учени направиха рекорден пробив в квантовите изчисления. Най-новият им квантов компютър е решил ултра-сложен математически проблем в рамките на една милионна от секундата. Това е повече от 20 милиарда години по-бързо от най-бързия суперкомпютър в света, пише MSN.
Древен камък е ключът към създаването на супер мощен квантов компютър
Прототипът Jiuzhang 3 счупи рекорда, поставен от своя предшественик в поредицата, с милионно увеличение на скоростта на изчисление. Изследователският екип се ръководи от Pan Jianwei, водещ учен в Китайската национална програма за квантови изследвания, от Университета за наука и технологии на Китай в Хефей, в източната провинция Анхуей.
Първата машина Jiuzhang – кръстена на древен учебник по математика – е построена от екипа на Пан през 2020 г. Веригата използва фотони – малки частици, които се движат със скоростта на светлината.Те са като физическа среда за изчисления. Всяка, от която съдържа кубит - основната единица на квантовата информация.
Китай може да надмине всички
След увеличаване на броя на фотоните в първите две версии на машината, съответно от 76 на 113, Пан и неговият екип го увеличили до 255 в последната итерация. Американският гуру казал, че суперкомпютърната мощност на Китай може да надмине всички страни.
Изследователите са използвали Jiuzhang 3 за решаване на сложен проблем, базиран на вземане на проби от гаусови бозони. Те симулират поведението на светлинни частици, преминаващи през лабиринт от кристали и огледала. Първоначално тази задача била предложена като проста физическа игра без цел, въпреки че някои скорошни проучвания показват, че вземането на проби от бозони може да има приложение в криптографията.
В експеримента изследователският екип открива, че Jiuzhang 3 е решил проблем с най-висока сложност на извадката. Като твърдят, че е успял да обработи задачата в рамките на една милионна от секундата. Най-бързият класически суперкомпютър Frontier е разработен в САЩ и е обявен за най-мощния компютър в света в средата на 2022 г. На него ще му отнеме повече от 20 милиарда години, за да я извърши.
снимка: iStock
Битка за квантово надмощие
Китай, САЩ и други страни са в надпревара за постигане на „квантово надмощие“. Това е точката, в която една машина може да надмине класическите компютри, решавайки проблеми извън възможностите на конвенционалните машини. Но те използват различни методи за постигане на целта, като фотонните процесори са един от многото видове квантови изчисления.
Базираната в Торонто компания Xanadu също се конкурира със системи, базирани на светлина. В сътрудничество с Националния институт за стандарти и технологии (NIST) в САЩ, фирмата представи своя квантов процесор Borealis с 216 фотона през 2022 г.
Но въпреки скоростта си, тези машини няма да заменят обикновените компютри. На това ниво те могат да работят в защитена среда за кратки периоди от време по високоспециализирани задачи. Като също правят много грешки.
Необходим е пробив
През 2021 г., когато Jiuzhang 2 беше пуснат, Пан сподели, че екипът се надява да постигне квантова корекция на грешки „с четири до пет години усилена работа“. В интервю за Newsweek от 2019 г. пионерът в квантовите компютри Питър Золер каза, че въпреки наличието на малки квантови компютри с десетки кубити, те се нуждаят от пробив в коригирането на грешки, за да станат наистина практични. „В следващите 5 до 10 години е възможно да видим появата на квантови компютри с няколкостотин кубита. Някои, от които също ще имат възможност за частично коригиране на грешки.“
В същото интервю Золер от университета в Инсбрук оценява, че „реализирането на широкомащабен и високоскоростен квантов компютър ще изисква хиляди. Или дори милиони кубити, заедно със силни възможности за коригиране на грешки“.
