В Китае сымитировали мощный квантовый компьютер с помощью обычной видеокарты
Logo
Cover

Китайская компания Origin Quantum Company вместе с командой ученых Китайской академии наук представила новый метод экономичной симуляции работы квантовых компьютеров. При этом симуляция 56-кубитного компьютера возможна с помощью мощной видеокарты, а кластер компьютеров может отобразить схему на 64 кубита — это точка, в которой достижимо «квантовое превосходство».

Квантовые компьютеры оперируют кубитами, которые, в отличие от битов, могут находиться в состоянии суперпозиции между 0 и 1. С ростом числа кубитов вычислительная мощность машины растет по экспоненте. Например, расчеты свидетельствуют, что квантовые компьютеры с числом кубитов от 60 до 70 воплотят концепцию «квантового превосходства» — то есть скорость решения задач, недоступную мощнейшим среди традиционных суперкомпьютеров. Однако на пути к этому требования к самой системе тоже многократно усложняются.

Как сообщает EurekAlert, специалисты Origin Quantum и ученые под руководством профессора Гуанцаня Го представила схему симуляции, основанную на трансформации двухкубитных логических вентилей. Она позволяет достичь 64-кубитной симуляции универсальной схемы с глубиной 22 при использовании кластера вычислительных машин из 128 узлов, а более скромные схемы позволяет реализовать на отдельном компьютере.

Работа китайских исследователей позволяет оперировать большим количеством кубитов при меньшей нагрузке на аппаратное обеспечение и открывает новые перспективы для классических симуляций.

Для работы схем на 42 и 56 кубитов она требует всего лишь одного ПК с видеокартой GTX-1080Ti.

Схема на 64 кубита может быть создана с помощью кластера компьютеров на 128 узлов, но необходимые аппаратные ресурсы существенно снижены по сравнению с другими методами.

В последние годы мы наблюдали значительный прогресс в квантовых компьютерах, в частности, в области сверхпроводящих квантовых чипов, способных оперировать 20-50 квантовыми битами, или кубитами. В прошлом году благодаря процессору IBM на 50 кубитов было достигнуто так называемое «квантовое превосходство», то есть граница, после которой квантовые компьютеры смогут превзойти современные суперкопьютеры. В марте этого года Google сообщила о создании 72-кубитного компьютера.

По мнению главы IBM Research, современным системам защиты информации осталось не более пяти лет. К тому времени квантовые компьютеры станут достаточно мощными, чтобы взламывать самые надежные шифры мгновенно.