Квантовый чип платана Google превосходит классические компьютеры, использующие случайную выборку цепей

Команда инженеров, физиков и квантовых специалистов из Google Research обнаружила, что снижение шума до определенного уровня позволяет квантовому чипу платана компании превзойти классические компьютеры, использующие произвольную выборку цепей (RCS).

В своем исследовании, опубликованном в журнале Природагруппа настроила условия, в которых работал их процессор, чтобы уменьшить количество шумовых помех до уровня, который позволил ему превзойти классические компьютеры, работающие на RCS.

Ученые-компьютерщики уже несколько десятилетий пытаются создать по-настоящему полезный квантовый компьютер, но им еще предстоит создать такой, который бы выполнил свое первоначальное обещание — запустить алгоритмы, на создание которых у классических суперкомпьютеров ушли бы сотни, тысячи или даже миллионы лет. Тем не менее, по мере внедрения новых технологий наблюдается постоянный прогресс.

Исследователи разработали алгоритмы, которые могут работать как на традиционном суперкомпьютере, так и на квантовом компьютере, чтобы проверить свои способности друг против друга. Одним из таких алгоритмов является RCS, который, по сути, ничего не делает, а лишь генерирует серию случайных чисел.

Одним из самых больших препятствий, с которыми столкнулись исследователи, являются ошибки, вызванные шумом окружающей среды. Это привело к большому количеству исследований методов исправления ошибок или, в лучшем случае, методов их предотвращения. Такие исследования привели к выводам, которые позволяют предположить, что фоновый шум в окружающей среде может вызывать ошибки — такой шум является естественным или экологическим по своей природе; оно может быть вызвано изменениями температуры, магнитными полями или даже космическим излучением.

В этом новом исследовании исследователи из Google работали над снижением фонового шума, часть работы заключалась в помещении их чипа в камеру, близкую к абсолютному нулю, во время работы чипа. Они обнаружили, что даже небольшое снижение шума, например, с 99,4% до 99,7%, привело к драматическим изменениям в возможностях.

Им также удалось снизить частоту ошибок своего чипа настолько, что он смог достичь «квантового преимущества» при работе RCS, что позволяет предположить, что ученые приближаются к мечте о действительно полезном квантовом компьютере.

© 2024 Сеть Science X