Квантовите компютри биха могли да победят конвенционалните в разрешаването на практически задачи в рамките на две години, според резултат от експеримент на американсикя технолотичен гигант IBM. Демонстрацията показва, че т. нар. "квантово превъзходство" може да стане факт по-бързо от очакваното, пише електронното издание Live Science. 

Учените са използвали квантовия компютър на IBM, известен като Eagle, за да симулират магнитните свойства на реален материал по-бързо, отколкото класическият компютър би могъл. Постижението се дължи на факта, че квантовите изчислителни машини използват специален процес за намаляване на грешките.

Традиционните компютри, базирани на силициеви чипове, разчитат на битове, които могат да приемат само една от две стойности - 0 или 1.

За разлика от тях, квантовите компютри използват квантови битове или кюбити, които могат да приемат много състояния наведнъж. Кюбитите разчитат на квантови феномени като суперпозицията, при която една частица може да съществува в множество състояния едновременно, а също и на т. нар. "квантово заплитане", при което състоянията на отдалечени частици могат да бъдат свързани, така че промяната на едната незабавно променя и другата. На теория това позволява на кюбитите да правят изчисления много по-бързо и едновременно, докато конвенционалните дигитални устройства ги извършват последователно. 

Квантовите компютри обаче имат една съществена слабост - квантовите състояния на кюбитите са изключително деликатни и дори най-малкото смущение във външната среда може да ги обърка, а за едно с това - и информацията, която носят. Това ги прави много податливи на грешки, предизвикани от т. нар. "шум" от средата. 

В новия експеримент със 127-кюбитовия суперкомпютър Eagle, който използва кйбити, изградени върху свръхпроводящи вериги, се изчислява пълното магнитно състояние на двуизмерно твърдо тяло. След това изследователите внимателно измерват шума, произведен от всеки от кюбитите. Оказа се, че определени фактори, като дефектите в проводимия материал, могат надеждно да "предскажат" шума, генериран във всеки кюбит. След това изследователите използват тези прогнози, за да моделират как биха изглеждали резултатите без този шум.

Прогнозите за наближаващото превъзходство на квантовите компютри не са нещо ново. Още през 2019 г. учени от Google твърдят, че квантовият компютър на компанията, известен като Sycamore, е разрешил проблем за 200 секунди, докато на обикновен компютър биха били необходими 10 000 години. Но проблемът, който той решава (генериране на огромен списък от произволни числа и проверка на тяхната точност) няма никаква практическа полза.

За разлика от това, новата демонстрация на IBM се отнася за реален, макар и силно опростен, физически проблем.

Затова авторите на проучването са оптимисти, че същият принцип ще може да работи в други системи и в по-сложни алгоритми. 

Прочети още

Виж всички