Quantinuum sýnir veldisvísis-yfirburði skammta-tölva í nýrri tilraun

Rannsóknarteymi undir forystu Quantinuum ↗ 25.99% hefur sýnt fram á að skammtatölva getur skilað veldisvísis betri árangri en nokkur klassísk aðferð í nýrri tilraun, þar sem bilið milli þeirra eykst eftir því sem verkefnin stækka. Niðurstöðurnar, sem birtar voru á þriðjudag í Nature Communications, bjóða upp á það sem vísindamennirnir lýsa sem "skilyrðislausu og veldisvísis stóru broti á klassískum mörkum" – niðurstaða sem byggir ekki á ósönnuðum stærðfræðilegum forsendum.nature+1

Tilraunin snýst um "complement sampling game", þar sem dómari skiptir leynilega öllum mögulegum svörum við vandamáli í tvo jafna hópa. Tölva fær eitt svar úr fyrri hópnum og verður að framleiða svar úr þeim síðari. Klassísk tölva hefur nánast engar gagnlegar upplýsingar til að vinna með og líkur hennar á árangri minnka veldisvísis eftir því sem vandamálið stækkar. Skammtatölva getur aftur á móti haldið öllu mengi möguleika í ofurstöðu (superposition) og umbreytt því í fyllimengi sitt áður en svarið er mælt.thequantuminsider

Bilið breikkar á raunverulegum vélbúnaði

Við keyrslu leiksins á H2-örgjörvum Quantinuum, sem byggja á fönguðum jónum, prófaði teymið þúsundir mismunandi rása með allt að 55 eðlisfræðilegum skammtabitum og bitastrengjum allt að 37 bita löngum. Í öllum prófuðum stærðum skoraði skammtakerfið yfir stærðfræðilega sönnuðum mörkum fyrir klassískar aðferðir. Fyrir stærsta 37-bita vandamálið var fræðilega bilið milli skammta- og klassískrar tölvu meira en 137 milljarðar á móti einum. Mæld stig fylgdu mynstrinu sem ákjósanlegasta skammta-aðferðin spáði fyrir um, þótt hávaði hafi valdið frávikum í stærstu rásunum.phys+1

Hvað gerir þessa tilraun frábrugðna

Fyrri sýnikennslur á yfirburðum skammtatölva, eins og slembirásasýnataka, hafa yfirleitt byggst á forsendum um útreikningserfiðleika sem enn eru ósannaðar. Staðfesting slíkra niðurstaðna getur einnig krafist gríðarlega dýrra klassískra hermana. "Complement sampling game" sniðgengur bæði vandamálin: klassíska frammistöðumörkin eru dregin af stærðfræðilegri sönnun og hægt er að athuga niðurstöður á skilvirkan hátt með klassískri tölvu.newsminimalist+2

Vísindamennirnir vöruðu við því að tilraunin sanni ekki almenna yfirburði skammtatölva eða sýni fram á tafarlaus viðskiptanot. Aðalsýningin gerði einnig ráð fyrir að hægt væri að treysta á ferli dómarans við undirbúning ríkis, og það að hafa dómarann og spilarann á sama örgjörva skilur eftir pláss fyrir framtíðar, strangari prófanir milli eðlisfræðilega aðskildra skammtatölva sem tengdar eru með skammtasamskiptarás.thequantuminsider

Horft til framtíðar

Stækkun leiksins í stærri verkefni mun líklega krefjast villuþolinna skammtatölva sem geta leiðrétt villur miðja vegu í útreikningum, samkvæmt rannsókninni. Teymið, sem inniheldur Marcello Benedetti, Gabriel Marin-Sanchez, Jordi Weggemans, Matthias Rosenkranz og Harry Buhrman, lét opið hvort tengdur leikur gæti framleitt enn stærri, ofur-veldisvísis aðskilnað milli skammta- og klassískra aðferða.thequantuminsider