Legyőzte a Google gépét az új kvantumfölény-rekorder

A Quantinuum 56 qubites H2-1 kvantumszámítógépe a tesztméréseken 100-szoros teljesítményt nyújtva megjavította a Google Sycamore történelmi kvantumfölény-rekordját.

A kvantumszámítógépek olyan számítógépek, amelyekben kvantumállapotok veszik át a bitek helyét, és ezek különleges tulajdonságai miatt nagyságrendekkel bonyolultabb számítások végezhetők. Egy kvantumszámítógép olyan feladványokat is képes megoldani, amit egy klasszikus számítógép nem tud az észszerűen elvárható időn belül elvégezni – ezt nevezzük kvantumfölénynek. A példa mindent megmagyaráz: a Google Sycamore 2019-ben beállított kvantumfölény-rekordja az a 200 másodperc alatt elvégzett számítást, ami egy klasszikus szuperszámítógépnek tízezer évbe telt volna (igaz, az IBM akkoriban közölte, hogy nem is, mert tízezer év helyett az ő szuperszámítógépüknek két és fél napba telt volna). Erre vert most rá a H2-1.

A Quantinuum 2021-ben alakult két kvantumszámítógépes csapat összeolvadásából. Az egykori Honeywell Quantum Solutions tagok hozták a hardveres szakértelmet, a Cambridge Quantum Computing pedig a kvantumszoftveres szaktudást. Az új cég a Microsofttal együttműködésben iparkodik a fejlesztésen. Az eredményeikről, amelyeket a működő kvatumszámítógépek megvalósításához szükséges egyik kulcsfontosságú hibakorrekció területén értek el, lapunk is beszámolt.

Kapcs ford

Az új eredmény is ezzel a sikerrel függ össze, ugyanis a Quantinuumnál olyan hibatűrést értek el, amivel sok évvel megelőzték a korukat. A kvantuminformációt hordozó qubiteket technikailag szupravezetőkkel, fotonikusan vagy ioncsapdákkal oldják meg, de a kvanumállapotok még kriogén hűtés mellett is nagyon sérülékenyek. A coloradói cég ioncsapdás technikájánál elérte, hogy folyamatosan képesek javítani a qubitekbe beszivárgó zajt.

A kvantumentrópiát mérő cross enthropy benchmarknál (vagy XEB-nél) az 1 hibátlan, a 0 teljesen hibás érték. A Google Sycamore 53 szupravezető qubitjével igen zajos 0,002 XEB mellett érte el a kvantumfölényt. A Caltech, Agronne laboratórium és a JPMorgan támogatásával dolgozó Quantinuum 0,35-ös értéket ért el, vagyis 35 százalékban hibátlanok voltak qubitek.

A kvantumszámítógépeken futó programok nem a kakodémonokra lövöldözésről szólnak, az algoritmusok szűkebb csoportjában domborítják igazi képességeiket. Amint arra a Nobel-díjas Richard Feynman rámutatott, a klasszikus számítógépek számára exponenciálisan nehezedik a több testből álló kvantumrendszerek szimulációja, a kvantumszámítógépeknek viszont ez hazai pálya, 

Az arXiv szerverére feltöltött beszámoló szerint a H2-1 így nem csak százszor gyorsabb volt a Random Circuit Samping algoritmus számításában, hanem közben harmincezred annyi energiát fogyasztott, mint egy klasszikus szuperszámítógép. 

A dolgozat szerint küszöbön a korszak, amelyben leköszönnek a hagyományos szuperszámítógépek, de ahhoz már jobb fizikai hibakorrekció, még több logikai qubit, nagyobb órajel és hálózati működés kell.

(Cybernews, LiveScience, TechSpot)