Техасские учёные математически подтвердили превосходство квантовых компьютеров

Исследовательская группа из Техасского университета в Остине продемонстрировала неоспоримое квантовое информационное превосходство, решив специально разработанную задачу на 12-кубитном квантовом компьютере. Согласно исследованию, опубликованному на сервере препринтов arXiv, для выполнения аналогичной задачи классическому компьютеру потребовалось бы от 62 до 382 бит памяти.

В отличие от предыдущих заявлений о квантовом превосходстве, сделанных Google в 2019 году и китайскими исследователями в 2020 году, которые впоследствии были опровергнуты, новое достижение основано на математически доказуемом разделении между квантовыми и классическими вычислениями.

Эксперимент использовал квантовый компьютер с кубитами на основе ионов, управляемыми лазерами. Задача включала создание квантового состояния одной стороной (условно названной «Алиса») и измерение этого состояния другой стороной («Боб»). Квантовый компьютер оптимизировал процедуру до тех пор, пока результат не стал предсказуемым до раскрытия исходного состояния.

Авторы исследования подчеркивают, что их результат является «безусловным» и не зависит от недоказанных гипотез о вычислительной сложности. Они утверждают, что «никакие будущие разработки в области классических алгоритмов не смогут сократить этот разрыв».

Параллельно с этим достижением учёные из Гарварда продемонстрировали когерентный квантовый компьютер с 3000 кубитами и новыми методами исправления ошибок, что представляет значительный шаг к созданию отказоустойчивых квантовых компьютеров. Эти результаты были опубликованы в журнале Nature.

Несмотря на доказанное квантовое превосходство, перед исследователями по-прежнему стоят серьёзные технические вызовы для создания практически применимых квантовых компьютеров, способных решать реальные задачи, недоступные классическим вычислительным системам.

Источник: Popular Mechanics