Google снова заявила о квантовом превосходстве: квантовый процессор обогнал суперкомпьютер

Видимо, наконец-то удалось нормально достичь квантового превосходства.

Исследователи из Google заявили о демонстрации квантового превосходства. С помощью специального алгоритма квантовый процессор смог выполнить задачу быстрее, чем классические суперкомпьютеры.

Новый подход Google получил название quantum echoes. Исследователи последовательно изменяли состояние системы, а затем возвращали ее к исходному, но с добавлением случайных одиночных операций, создающих легкие искажения.

Возникающая при этом интерференция вероятностей создает уникальный квантовый отклик — так называемое «эхо». Такие процессы позволяют изучать сложные квантовые взаимодействия, классическое моделирование которых требует огромных ресурсов.

Эксперимент выполнялся на чипе Google с 105 кубитами, причем в ходе вычислений было задействовано только 65 кубитов. На сегодняшний день, утверждают в компании, аналогичных по стабильности систем не существует.

По расчетам Google, операция, занявшая 2.1 часа на квантовом процессоре, потребовала бы около 3.2 лет вычислений на суперкомпьютере Frontier — одном из самых мощных в мире.

Второй этап работы показал, что новая методика может иметь практическое применение. Совместно с экспертами по ядерному магнитному резонансу Google использовала «квантовые эхо» для моделирования поведения молекул.

По словам авторов, методика может помочь получать структурную информацию о молекулах на расстояниях, недостижимых для классического ядерного магнитного резонанса. Потенциально открывает новые возможности в химии и медицине.

В прошлый раз Google заявляла о квантовом превосходстве в 2019 году. Тогда ее процессор Sycamore выполнил задачу, требующую, по словам компании, тысячелетий вычислений на обычных компьютерах. Однако впоследствии математики нашли способы оптимизировать классические алгоритмы, существенно ускорив вычисления.