較早的原型Jiuzhang 4.0,這是已達到量子優勢的量子計算機
Chao-Yang Lu/中國科學技術大學
量子計算機可能已經達到了“量子優勢”,完成了一項從世界上最好的超級計算機的覆蓋範圍內牢固地出現的任務。專家們讚賞,在經典機器上的計算複製將比宇宙時代多數數万億倍。但是,這對開發真正實用的量子計算機意味著什麼?
新的記錄持有人是一台稱為Jiuzhang 4.0的量子計算機,它使用光或光子顆粒進行計算。 Chao-Yang Lu 在中國及其同事的科學技術大學,它使用它選擇了Bozon Gauss(GB),該任務是在粒子穿過鏡子的廣泛而復雜的位置和樑的分離之後測量光子樣本的任務。
此任務的先前記錄少於300個光子,但是在這種情況下,Juzhan使用了3090個顆粒。這是一個十倍的進步,標誌著計算能力的增加。盧和他的同事們感謝對世界上最強大的超級計算機進行的現代算法將需要1042 為了模擬Dzhuzhan在25.6微秒中完成的工作。
“毫無疑問,結果令人印象深刻,” 喬納森·拉維斯(Jonathan Lavois) 在加拿大量子計算上,Xanadu啟動進行了先前的GBS 219光子輸入。 克里斯·蘭格(Chris Langer) 在量子計算公司的Quantinuum中,該公司先前用另一種類型的量子計算機證明了量子優勢,這是重大進展。他說:“我認為,量子系統可以證明它們不會受到發光很重要。”
但是吉揚的汽車以前在這裡。研究人員幾次使用量子計算機的早期版本來證明具有大量光子似乎無法模擬傳統計算機的GB。每次破碎時,經典計算機都會在不到一個小時內重現其結果。
比爾·費弗曼(Bill Fefferman) 在伊利諾伊州的芝加哥大學(University of Illinois),他從事這些勝利的經典算法之一,他說,解決的問題阻礙了光子設備:當它們通過量子計算機時,許多光子都會丟失,因此該設備很嘈雜。富夫曼說:“在這裡,他們減少了噪聲指標,同時增加了實驗,至少目前,這似乎使我們的算法戰鬥。”
婁說,克服光子的損失是必須遇到的最大問題,這在新的實驗中必鬚麵對。但是朱宗仍然沒有完全擺脫噪音,這為新的古典模擬策略留下了挑戰他冠軍的地位的地方。
“我認為,它們還沒有處於我們可以確定這種策略是不可能的模式下。” 傑爾默·雷恩(Jelmer Renem) 在荷蘭的二十個大學。
Fufferman說,有一個“良性循環”,經典算法和量子設備之間的競爭繼續使我們更加了解經典世界和量子世界之間難以捉摸的邊界。從基本科學的角度來看,這是每個人的勝利,但是它是否會移動以有用形式更強大的汽車的量子計算,這是一個單獨的問題。
Langer說,GBS是“進入 – 級別的控制指示器”,因為它可以從普通計算機中設置量子計算機的差異,但是成就不會影響計算機的有用性。從嚴格的數學理論的角度來看,很難評估GBS何時是量子優勢的“吸煙武器”的證據,並確定創建超過GB的清晰途徑,在超過GB的機器中,超出了更加應用任務的機器,說, 尼古拉斯凱撒 在加拿大的蒙特利爾理工學院。
這部分是由於以下事實:Jiuzhang的硬件非常專業,因此無法對量子計算機進行編程以執行一些計算。 Lavoa說:“儘管這可以證明狹窄任務的計算優勢,但它對於穩定且有用的量子計算沒有重要的要素。”在這裡,對錯誤的阻力是指量子計算機識別並糾正其自身錯誤的計算,即長期存在的能力,這尚未在實用的量子計算機上實現。
同時,Lou和他的團隊提交了有關Juzhang在GBS方面的獨家能力的幾句話。該過程可以改善與圖像識別,化學和與機器學習相關的某些數學問題有關的計算。 法比奧·西亞里諾(Fabio Schiarrino) 在意大利的羅馬大學薩皮恩扎大學,這種量子計算方法仍處於起步階段,但如果成功,它可能會導致全新的範式。
Sciarrino說,尤其是,在硬件般的領域中,這是jiuzhang-can的最後一個設備,使研究人員可以根據光創建出色的量子計算機。它們將以全新的方式進行編程,並在與機器學習有關的任務中取得成功。
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