Квантовые компьютеры обещают перевернуть представления о вычислениях, но пока их результаты трудно подтвердить. Теперь Google делает важный шаг вперед. Квантовый чип Willow компании продемонстрировал поддающееся проверке квантовое преимущество. Это означает, что результаты квантовых вычислений можно будет подтвердить, не используя другой квантовый компьютер.
Результат расчета, опубликованный в журнале Nature 22 октября, может быть проверен с помощью других методов. Хотя полной проверки пока не было, это важный этап на пути к практическому применению квантовых технологий. Физик Том О’Брайен из Google Quantum AI подчеркнул, что без возможности подтверждать результаты квантовые компьютеры не смогут выполнить полезных задач.
Как это работает: квантовый «эффект бабочки»
Квантовый эхо — это метод, который позволяет измерить хаос в квантовой системе. Расчеты на чипе Willow выполняются в 13 000 раз быстрее, чем на суперкомпьютере Frontier. Для классического компьютера такой расчет занял бы около 150 лет, тогда как на Willow это занимает несколько дней.
Квантовый физик Арам Харроу из MIT объясняет: «Для классического компьютера симуляция этого потребует огромных вычислительных ресурсов и алгоритмов, которые еще не изобретены». Скотт Ааронсон из Техасского университета добавляет, что предыдущие заявления о квантовом преимуществе часто подвергались сомнению, так как проверка результатов требовала огромных ресурсов.
Практическое применение
Хотя пока квантовый эхо не превосходит классические методы, такие как ядерный магнитный резонанс, это важный веха. Исследователи используют эту технику для решения задач в химии и материаловедении. Например, они могут рассчитать расположение атомов в молекулах, что раньше требовало огромных вычислений.
«Очень приятно видеть, как квантовый компьютер подключен к реальным экспериментам», — говорит Харроу. Он добавляет, что алгоритм Шора — одно из известных применений квантовых компьютеров — легко проверить, так как он разбивает большое число на простые множители. Но квантовые эхо сложнее: это хаотический процесс, который можно контролировать, меняя порядок операций.
Значимость открытия
Квантовый эхо открывает путь к созданию проверяемых квантовых технологий. Это важный шаг, так как без возможности подтверждать результаты квантовые компьютеры не смогут стать основным инструментом для научных и практических задач.
Вывод:
Достижения Google в области квантовых вычислений открывают путь к проверяемым технологиям. Квантовый эхо — это не только подтверждение квантового преимущества, но и важный шаг к тому, чтобы квантовые компьютеры стали доверенным инструментом для науки и инженерии
