W 2019 r. zespół Google ogłosił osiągnięcie tzw. supremacji kwantowej dzięki 54-kubitowemu komputerowi Sycamore. Oznacza to, że maszyna wykonała obliczenia, które najpotężniejszemu superkomputerowi zajęłyby ok. 10 000 lat. Osiągnięcie to szybko zostało prześcignięte przez chiński zespół kierowany przez Jian-Wei Pana. Naukowcy zastosowali nieco inną technikę niż zespół Google – wykorzystali tzw. fotoniczne kubity.
Nowy rekordzista
W eksperymencie zastosowano programowalny komputer 2D o nazwie Zuchongzhi-one, wyposażonego w 66 kubitów. Podczas testu zastosowano tylko 56 z nich – maszyna miała za zadanie rozwiązać dobrze znany problem komputerowy – próbkowanie rozkładu wyjściowego losowych obwodów kwantowych.
Zadanie to wymaga różnych umiejętności komputerowych, które obejmują analizę matematyczną, teorię macierzy i teorię prawdopodobieństwa. Eksperci oceniają, że jest to zadanie ok. 100 razy trudniejsze niż to, które zlecono komputerowi Sycamore zaledwie dwa lata temu. Wcześniejsze analizy sugerowały, że wykonanie zadania postawionego przed chińską maszyną zajęłoby konwencjonalnemu komputerowi około ośmiu lat. Zuchongzhi-one wykonał je w mniej niż 1,5 godziny.
Osiągnięcie to pokazuje, że maszyna Zuchongzhi jest w stanie poradzić sobie z więcej niż tylko jednym rodzajem zadania. Pokazało również, że dodanie zaledwie dwóch kubitów więcej niż te używane przez Sycamore może wykładniczo zwiększyć moc komputera kwantowego. Ale co ważniejsze, pokazuje to, że jesteśmy coraz bliżej prawdziwej nagrody – stworzenia uogólnionego komputera kwantowego, który może być używany do wielu rzeczywistych zastosowań, z którymi tradycyjne komputery nigdy nie będą w stanie sobie poradzić.
Komputery kwantowe za rogiem
Wielu uważa, że komputery kwantowe są nadzieją na szybki postęp ludzkości, bo mogą rozwiązywać wszelkie zadania dużo szybciej niż konwencjonalne (nawet najszybsze) maszyny. Komputery kwantowe mogą być przydatne m.in. w tworzeniu nowych leków, materiałów czy prognozowaniu pogody. Mimo iż fizycy wiedzą o ich istnieniu od lat 80. ubiegłego wieku, to dopiero w ostatniej dekadzie dokonano licznych postępów w ich projektowaniu.
Tradycyjne komputery przeprowadzają obliczenia na bitach – ciągach zer i jedynek, natomiast komputery kwantowe korzystają z kubitów, czyli kwantowych bitów, które mogą przybierać obie wartości jednocześnie. To z kolei umożliwia wyjątkowo szybkie obliczenia.