Ученые говорят, что они раз и навсегда опровергли претензии Google на квантовое превосходство
6 августа 2022 г.Группа ученых из Китая утверждает, что воспроизвела производительность квантового компьютера Google Sycamore, используя традиционное оборудование, тем самым опровергая предположение, что компания достигла квантового превосходства.
Как сообщает журнал Science, ученые использовали систему, состоящую из 512 графических процессоров, для выполнения тех же вычислений, разработанных Google, чтобы продемонстрировать, что еще в 2019 году компания преодолела рубеж квантового превосходства.
Усилия возглавил физик-статистик Пан Чжан, который сказал, что суперкомпьютер его команды выполнил расчет в 10 миллиардов раз быстрее, чем Google считал возможным.
В поисках квантового превосходства
Квантовое превосходство (или квантовое преимущество) можно определить как точку, в которой квантовые компьютеры могут превзойти по максимальной потенциальной производительности классические суперкомпьютеры в конкретной дисциплине.
Три года назад Google объявила, что достигла этого успеха с Sycamore, которому, по ее словам, потребовалось всего 200 секунд, чтобы решить статистическую математическую задачу, на решение которой у суперкомпьютера ушло бы 10 000 лет.
Задача была построена таким образом, чтобы подчеркнуть как свойства квантовых компьютеров, использующих явление, известное как суперпозиция, для ускорения вычислений, так и ограничения традиционных систем.
Однако это утверждение было отнесено с подозрением со стороны игроки отрасли с самого начала. Самым громким критиком выступила IBM, заявившая, что ее суперкомпьютер Summit сможет решить ту же задачу за два с половиной дня, если будет достаточно времени, чтобы довести реализацию до совершенства. А теперь документ, опубликованный Чжаном и его коллегами, ставит под сомнение заявления Google.
Как пояснили в Science, чтобы воспроизвести производительность Sycamore, ученым сначала пришлось реконфигурировать задачу в виде трехмерного математического массива, называемого тензорной сетью. Это означало, что они могли использовать графические процессоры системы для параллельного выполнения вычислений.
Низкий уровень точности вычислений Сайкамора дал китайской команде дополнительное пространство для маневра. Минимизировав целевую точность, они смогли ускорить вычисления в сотни раз, воспроизведя тот же уровень производительности, которого достигла квантовая машина.
Куда дальше?
Хотя кажется, что Google, возможно, поторопился с празднованием, ожидается, что веха квантового превосходства наступит раньше, чем позже, благодаря уровню инвестиций, направляемых на исследования и разработки в космосе.
Много работы направлено на повышение производительности за счет увеличения количества кубитов в квантовом процессоре, но исследователи также изучают возможности, связанные с дизайн кубита, сопряжение квантовых и классических компьютеров, новые техники охлаждения и многое другое.
Недавно IBM также предложила уделить инвестиции в уменьшение ошибок могут принести значительные плоды на данном этапе разработки квантовых систем, прокладывая путь к квантовому превосходству. По словам компании, способность устранять определенные источники ошибок позволит выполнять все более сложные квантовые рабочие нагрузки с надежными результатами.
«В IBM Quantum мы планируем продолжать разработку нашего оборудования и программного обеспечения с учетом этого пути», — написала фирма в запись в блоге.
«В то же время вместе с нашими партнерами и растущим квантовым сообществом мы продолжим расширять список проблем, которые мы можем сопоставить с квантовыми схемами, и разработать более эффективные способы сравнения подходов квантовых схем с традиционными классическими методами, чтобы определить, может ли проблема решиться. продемонстрировать квантовое преимущество. Мы полностью ожидаем, что этот непрерывный путь, который мы наметили, принесет нам практические квантовые вычисления».
- Развитие квантовых компьютеров потребует полной загрузки лучших технологий шифрования. ли>
Через наука
Оригинал