Теоретически квантовые компьютеры способны превзойти классические в выполнении определенных задач. Для того чтобы это доказать, они должны пройти специфические тесты, вроде того, который прошел в прошлом году компьютер Sycamore компании Google. Процессор, оперирующий 54 битами, за 200 секунд провел вычисление, которое у самого мощного суперкомпьютера заняло бы примерно 10 000 лет.
Квантовый компьютер, разработанный специалистами Китайского научно-технического университета, отличается конструкцией от Sycamore, который работает на кубитах, представленных сверхпроводящими материалами. Китайская фотонная машина, названная «Цзючжан», при помощи 76 фотонов справилась с задачей отбора проб гауссовых бозонов за те же 200 секунд. Этот научный прорыв сделал Китай вторым в мире государством, добившимся квантового превосходства.
Компьютер «Цзючжан» запускает фотоны, которые движутся в цепи параллельно и расщепляются светоделителем, пишет Phys.org. Расщепленные фотоны продолжают движение, встречая зеркала и другие светоделители. Если два фотона наталкиваются на один светоделитель одновременно, оба неразделенных фотона продолжат движение по одному из путей в противоположном направлении. Процесс повторяется.
В результате получается распределение чисел, представляющих результат работы сети. Классические компьютеры очень быстро зависают, если пытаются рассчитать распределение в такой системе. «Цзючжан» способен обработать 100 входящих сигналов и 100 исходящих, используя все свои 300 светоделителей и 75 зеркал.
В ходе эксперимента фотонный квантовый компьютер выдал ответ примерно через 200 секунд. Самый быстрый классический суперкомпьютер потратил бы на эту задачу от 10 тыс. до 2,5 млрд. лет — разные специалисты дают разные цифры оценки. В любом случае результат в 200 секунд доказывает достижение квантового превосходства по сравнению с обычными компьютерами.
Осенью инженеры компании IonQ заявили о разработке квантовой машины с 32 «идеальными кубитами», которые практически не допускают ошибок. Глава стартапа Питер Чапман обещает выпускать обновления и удваивать набор «идеальных кубитов» каждые шесть-восемь месяцев.
