Google достигла квантового превосходства над обычными компьютерами

Ученые обсуждают потенциал квантовых компьютеров уже более 30 лет, но до сих пор не определили, стоит ли развитие этой технологии каких-либо усилий и затрат. Google решила подойти к этому вопросу с практической точки зрения: она опубликовала результаты эксперимента по квантовому превосходству и доказала, что такие вычислительные машины оставляют позади суперкомпьютеры.

Корпорация рассказала об успехах 54-кубитного процессора Sycamore, который обладает высокой вероятностью правильного ответа в базовых логических задачах. Именно над ними специалисты Google и заставили работать квантовый компьютер. Изначально они запускали упрощенные циклы, а результаты сверяли с классической моделью их решения. После того как точность вычислений подтвердили, системе стали выдавать случайные сложные задачи с повышающейся глубиной алгоритмов. В итоге ученые дошли до момента, когда машина справлялась с программой за 200 секунд, тогда как самому быстрому суперкомпьютеру, по данным симуляции, на это потребовалось бы около 10 тысяч лет.

Процессор Sycamore, установленный в криостате

Представители Google объясняют такой результат особой двумерной структурой процессора, в которой каждый кубит связан с четырьмя другими. Это позволяет элементам быстрее взаимодействовать со всей системой, что недоступно классическим компьютерам. К тому же разработчики добавили дополнительный переключатель, который деактивирует соединения между соседними кубитами - так они исключили возможность появления нежелательных ошибок.

По словам сотрудников Google, квантовый процессор Sycamore можно запрограммировать для решения различных задач, в том числе симуляции физических и химических процессов или генерации случайных чисел. Ранее первый российский прототип такого компьютера представили ученые НИТУ «МИСиС». Эта машина работает на двух кубитах - ее создатели в первую очередь хотят свести количество ошибок в подобных структурах к минимуму и только потом увеличивать мощность вычислительной системы.

Полный текст эксперимента можно почитать в блоге компании Google.