👨🔬Недавно китайская исследовательская группа сделала громкое заявление, представив свой квантовый процессор Zuchongzhi 3.0, который, по их данным, превосходит последние достижения Google в области квантовых вычислений в миллион раз! Это событие подчеркивает растущее стремление Китая занять лидирующие позиции в гонке за квантовым превосходством — моментом, когда квантовые компьютеры начинают обгонять классические машины в решении определенных задач.
🖥 Что такое Zuchongzhi 3.0?
Zuchongzhi 3.0 — это квантовый процессор, основанный на 105 сверхпроводящих кубитах, известных как трансмоны. Исследователи продемонстрировали его способность решать сложные вычислительные задачи за считанные секунды. Для сравнения, выполнение аналогичной задачи на самом мощном классическом суперкомпьютере Frontier заняло бы около 6,4 миллиарда лет! Это достижение ставит новый рекорд в области квантового превосходства, превосходя результаты Google, которые в 2019 году заявили о достижении квантового превосходства с помощью чипа Sycamore, выполнив задачу за 200 секунд, в то время как классический суперкомпьютер потребовал бы 10 тысяч лет.
Новые стандарты квантового превосходстваРезультаты китайских ученых устанавливают новый эталон в области квантовых вычислений. Однако важно отметить, что квантовое превосходство было продемонстрировано на задаче, специально созданной для квантовых процессоров. Это делает сравнение с классическими компьютерами, работающими над практическими задачами, не совсем корректным. Как отмечает TQI, это все равно что сравнивать яблоки и апельсины.
Классические алгоритмы для суперкомпьютеров продолжают развиваться, и в будущем они могут стать более эффективными в решении некоторых задач. Поэтому, хотя Zuchongzhi 3.0 демонстрирует впечатляющие результаты, вопрос о реальной полезности квантовых вычислений остается открытым.
📡 Технические детали Zuchongzhi 3.0
Процессор Zuchongzhi 3.0 представляет собой прямоугольную решетку кубитов размером 15 на 7, в которую интегрировано 182 соединителя для улучшения связности. В эксперименте использовались 83 кубита из 105, что позволило оптимизировать вычисления за счет снижения частоты ошибок и повышения стабильности работы системы. В результате время релаксации процессора достигло 72 микросекунд, а время дефазировки улучшилось до 58 микросекунд. Точность однокубитного вентиля составила 99,90%, а двухкубитного — 99,62%.
🔮 Будущее квантовых технологий
Быстрое развитие квантового железа предполагает, что следующий этап будет сосредоточен на исправлении ошибок и отказоустойчивости — ключевых требованиях для масштабируемых практических квантовых вычислений. Исследователи и компании по всему миру, включая Google, IBM и различные китайские исследовательские группы, активно работают в этих областях.
Кто стоит за достижением?
Исследование проводилось при участии множества исследовательских институтов, включая 13 организаций, среди которых есть и местная (Китайская) Академия наук. Это подчеркивает важность сотрудничества в научных исследованиях и разработках.
Статья о достижениях китайских ученых была опубликована в журнале Physical Review Letters, а также доступна на arXiv.
