Układ kwantowy od IBM bije poprzednika na głowę, a naukowcy wiedzą już, jak go wykorzystać

Bardzo kusząco wypadają możliwości praktycznego zastosowania pewnego układu kwantowego od IBM. Złożony ze 156 kubitów, będzie zdaniem inżynierów kluczem do prowadzenia badań na imponującą skalę.
Układ kwantowy od IBM bije poprzednika na głowę, a naukowcy wiedzą już, jak go wykorzystać

Takie urządzenie, oparte na oprogramowaniu Qiskit, zawiera 156-kubitowy procesor kwantowy R2 Heron. Przy możliwości wykonania 5000 operacji bramek dwukubitowych jest przystosowany do realizacji rozległych zadań. Wystarczy wspomnieć, że pod tym bije dotychczasowy rekord aż dwukrotnie. Jakby tego było mało, może działać od poprzednika aż 50-krotnie szybciej.

Czytaj też: Przełom w fizyce kwantowej prosto z laboratoriów CERN

Naukowcy nie mają więc wątpliwości i podkreślają, że taka maszyna powinna świetnie sprawdzać się w odniesieniu do realizacji rozbudowanych zadań kwantowych. Na czym dokładnie polega wspomniana 50-krotna poprawa? Chodzi o inny komputer kwantowy od IBM, który potrzebował 122 godzin na uruchomienie obciążeń w teście porównawczym. Nowemu urządzeniu do powtórzenia tego wyczynu wystarczyło 2,4 godziny.

Komputery kwantowe, ze względu na rozległe możliwości obliczeniowe, stanowią potencjalnie rewolucyjne narzędzie dla wielu dziedzin, takich jak astronomia, medycyna, chemia, fizyka czy materiałoznawstwo. Mogą wykonywać obliczenia zdecydowanie szybciej od klasycznych komputerów, co jest następstwem wykorzystywania kubitów. Te, znane jako bity kwantowe, mogą przyjmować nie tylko wartości 0 lub 1, ale również obie jednocześnie. Tym samym mogą przenosić zdecydowanie więcej informacji.     

Nowy układ kwantowy od IBM składa się ze 156 kubitów. Jest tak wydajny, że może posłużyć naukowcom z kilku różnych dziedzin

R2 Heron składa się ze 156 kubitów ułożonych w formie heksagonalnej sieci, będącej swego rodzaju ikoniczną strukturą stosowaną przez IBM. Takie podejście ewidentnie się sprawdza, o czym najlepiej świadczy możliwość wykonywania obwodów kwantowych do 5000 dwukubitowych bramek. Dla porównania, w ubiegłym roku rekord w tym zakresie wynosił “zaledwie” 2880 i był pokłosiem zastosowania 127-kubitowego układu kwantowego Eagle.

Czytaj też: Komputer klasyczny rozwiązał problem kwantowy. Zrobił to szybciej od komputera kwantowego

Co istotne, o ile bramki jednokubitowe umożliwiają kubitom odwracanie ich stanów, tak dwukubitowe działające w parach kubitów wykorzystują prawa mechaniki kwantowej do generowania splątania. W pierwszym wariancie w grę wchodzi jedynie działanie na podstawowym poziomie, ale w drugim możliwości jest zdecydowanie więcej przez wzrost złożoności dostępnych do realizacji zadań.