Quantinuum yeni testte üstel kuantum üstünlüğünü kanıtladı

Quantinuum ↗ 0.47% liderliğindeki bir araştırma ekibi, yeni geliştirilen bir testte, kuantum bilgisayarının herhangi bir klasik stratejiyi üstel olarak geride bırakabileceğini ve problemler büyüdükçe iki sistem arasındaki farkın açıldığını gösterdi. Salı günü Nature Communications'da yayımlanan sonuçlar, araştırmacıların "klasikliğin koşulsuz ve üstel derecede büyük bir ihlali" olarak tanımladığı ve kanıtlanmamış matematiksel varsayımlara dayanmayan bir bulgu sunuyor.nature+1

Deney, bir hakemin bir probleme ait tüm olası cevapları gizlice iki eşit gruba ayırdığı "tamamlayıcı örnekleme oyunu" etrafında dönüyor. Bilgisayar, ilk gruptan bir cevap alır ve ikinci gruptan bir cevap üretmek zorundadır. Klasik bir bilgisayarın elinde neredeyse hiçbir yararlı bilgi yoktur ve problem büyüdükçe başarı şansı üstel olarak azalır. Buna karşılık, bir kuantum bilgisayarı, olasılıklar kümesinin tamamını süperpozisyonda tutabilir ve bir cevap ölçmeden önce bunu tamamlayıcısına dönüştürebilir.thequantuminsider

Gerçek Donanımda Farkın Açılması

Oyunu Quantinuum'un H2 tuzaklanmış iyon işlemcileri üzerinde çalıştıran ekip, 55 fiziksel kübite kadar ve 37 bite kadar uzunluktaki bit dizilerini kullanarak binlerce farklı devreyi test etti. Test edilen her boyutta, kuantum sistemi klasik stratejiler için matematiksel olarak kanıtlanmış tavanın üzerinde puan aldı. En büyük 37 bitlik problem için teorik kuantum-klasik farkı 137 milyara bir oranını aştı. Gözlemlenen puanlar, optimal kuantum stratejisi tarafından tahmin edilen modelle yakından örtüştü, ancak gürültü en büyük devre boyutlarında bazı sapmalara neden oldu.phys+1

Bu Testi Farklı Kılan Nedir

Rastgele devre örnekleme gibi önceki kuantum avantajı gösterileri, genellikle kanıtlanmamış hesaplama zorluğu varsayımlarına dayanıyordu. Bu tür sonuçları doğrulamak ayrıca aşırı maliyetli klasik simülasyonlar gerektirebiliyordu. Tamamlayıcı örnekleme oyunu her iki sorunu da ortadan kaldırıyor: klasik performans sınırı matematiksel bir kanıttan türetiliyor ve sonuçlar klasik bir bilgisayar tarafından verimli bir şekilde kontrol edilebiliyor.newsminimalist+2

Araştırmacılar, deneyin genel amaçlı bir kuantum avantajı oluşturmadığı veya anında ticari bir uygulama sunmadığı konusunda uyardı. Ana gösteri ayrıca hakemin durum hazırlama sürecine güvenilebileceğini varsayıyordu ve hakem ile oyuncunun aynı işlemci üzerinde olması, gelecekte kuantum iletişim kanalıyla birbirine bağlı fiziksel olarak ayrı kuantum bilgisayarları arasında daha titiz testler yapılmasına olanak tanıdı.thequantuminsider

Geleceğe Bakış

Çalışmaya göre, oyunu daha büyük problem boyutlarına ölçeklendirmek, muhtemelen hesaplama sırasında hataları düzeltebilen hata toleranslı kuantum bilgisayarları gerektirecek. Marcello Benedetti, Gabriel Marin-Sanchez, Jordi Weggemans, Matthias Rosenkranz ve Harry Buhrman'dan oluşan ekip, benzer bir oyunun kuantum ve klasik stratejiler arasında daha da büyük, süper-üstel bir ayrım yaratıp yaratamayacağı sorusunu açık bıraktı.thequantuminsider