Квантовий комп’ютер Eagle перевершив суперкомп’ютер в складній математиці

Техніка постобробки для виправлення помилок дозволила квантовому комп’ютера зі 127 кубітів розрахувати фізичні властивості складної системи — завдання, яке класичний комп’ютер не може виконати. Дослідження опубліковано в журналі Nature.

Компанія IBM оголосила про прогрес, досягнутий в роботі квантових комп’ютерів. Вперше система, що складається більш ніж з 100 кубітів продемонструвала можливість давати точні результати в складних обчисленнях. При вирішенні завдання з моделювання комп’ютер Eagle перевершив можливості традиційних суперкомп’ютерів.

Дослідники провели експеримент для порівняння можливостей квантового комп’ютера, що складається з 127 кубітів, і суперкомп’ютера, встановленого в Національній лабораторії Лоуренса Берклі в Каліфорнії. Обидва пристрої повинні були розрахувати найбільш ймовірну поведінку набору частинок, таких як атоми зі спином, розташовані в сітці і взаємодіючі один з одним.

Сучасні квантові системи за своєю природою зашумлені і виробляють значну кількість помилок, що знижують продуктивність. Це відбувається через тендітну природу кубітів і перешкод, що виникають в процесі роботи. Дослідники розробили метод для виправлення помилок, щоб підвищити точність обчислень.

Вчені виявили, що рівняння можуть бути вирішені точно для певної кількості частинок. У міру того як кількість параметрів в головоломці збільшувалася, для обчислення рішення були потрібні такі методи, як апроксимація, і результати обох машин збігалися.

У міру ускладнення завдання обчислення стали настільки важкими, що суперкомп’ютер більше не міг з ними впоратися. Але квантовий комп’ютер Eagle продовжував видавати результати. Хоча у команди не було ніяких засобів для перевірки точності результатів, вони відповідали встановленим розрахункам.

Незважаючи на те, що це був перший раз, коли квантовий комп’ютер з більш ніж 100 кубітами продемонстрував правильну роботу, дослідники кажуть, що квантову перевагу ще не досягнуто. У IBM очікують, що технологія продовжить вдосконалюватися і надасть більше можливостей в найближчі роки.