China, niet Google, bezit nu ’s werelds krachtigste kwantumcomputer

Het gebied van kwantumcomputing is booming, met Geweldige vooruitgang in de afgelopen jaren. China nam niet alleen deel aan de race, maar versloeg onlangs de marktleider, Google, om ’s werelds krachtigste kwantumcomputer te ontwerpen.

Het is het onderzoeksteam van Jian-Wei Pan, van de China University of Science and Technology in Hefei, die zegt dat hun kwantumcomputer in iets meer dan een uur een probleem heeft opgelost dat acht jaar zou hebben geduurd. tot de krachtigste klassieke supercomputer ter wereld, en dat deze mogelijk veel hogere prestaties kan leveren. Systeemdetails gemigreerd naar prepress-server arXiv.

Het probleem, dat een standaard is geworden in kwantumcomputing, is het simuleren van een kwantumcircuit en het bemonsteren van willekeurige getallen uit de uitvoer. Dit probleem wordt nog complexer naarmate er meer qubits aan het typische circuit worden toegevoegd, wat betekent dat traditionele computers de taak snel onhandelbaar vinden naarmate de complexiteit toeneemt.

Quantum suprematie: bereikt zonder alle processorkracht te gebruiken

In 2019 kondigde Google aan dat zijn Sycamore-processor kwantumsuprematie had bereikt – het punt waarop kwantumcomputers een probleem konden oplossen dat een klassieke computer binnen een redelijke tijd onmogelijk zou vinden – met dat probleem als testbed. . Vandaag heeft Pan’s team een ​​versie van het probleem opgelost die minstens 100 keer moeilijker is.

De processor van Google had 54 qubits en loste een standaardprobleem op in slechts 3 minuten en 20 seconden. Het Google-team beweerde dat het 10.000 jaar zou duren voordat ’s werelds krachtigste supercomputer dezelfde versie van het probleem zou oplossen, hoewel IBM later beweerde dat zijn klassieke supercomputer het in twee en een halve dag had kunnen oplossen, maar ze hebben het niet bewezen in praktijk. .

De Chinese processor, Zuchongzhi genaamd (naar de 5e-eeuwse wiskundige Zu Chongzhi, die Pi berekende met een nauwkeurigheid die 800 jaar lang niet kan worden overschreden), bevat tegelijkertijd 66 qubits, maar het team heeft er geen. Slechts 56 gebruikt in het experiment, probleem opgelost in ongeveer 70 minuten. De onderzoekers beweren in hun paper dat dit “ondubbelzinnig” bewijs is van quantum suprematie.

Klassieke Wet van Moore vs. De kwantumwet van Moore

Het concept van quantum suprematie is een soort bewegend doelwit, aangezien klassieke computers voortdurend verbeteren. Maar terwijl de wet van Moore, een industrieregel die stelt dat de dichtheid van transistors in klassieke computers elke twee jaar verdubbelt, na tientallen jaren van vooruitgang begint te vertragen, vorderen kwantumcomputers snel.

Peter Knight van Imperial College London vindt dit onderzoek een indrukwekkende vooruitgang, en het lijkt erop dat het aantal qubits in geavanceerde kwantumcomputers gestaag toeneemt. Dit zal leiden tot snelle winsten aangezien de prestatiegroei exponentieel groeit met elke qubit die wordt toegevoegd.

« Ik ben er zo opgewonden over. Wat dit deed, was laten zien wat we altijd dachten te weten, maar niet bewezen door ervaring, is dat je nog steeds een klassieke machine kunt verslaan door een paar qubits meer toe te voegen. Hij zei. ” Dus als je nadenkt over de wet van Moore, om beter presterende computers te ontwerpen, hoeft een kwantummachine alleen maar een paar qubits meer toe te voegen. […] Er is ook een kwantumwet van Moore, wat betekent dat het aantal bits exponentieel toeneemt. ».

Bron: arXiv