Công ty điện toán lượng tử Quantinuum gần đây đã công bố một máy tính lượng tử mà hãng cho biết có thể đánh bại kết quả máy tính lịch sử của Google tới 100 lần.

Kết quả năm 2019 của Google đã sử dụng một bài kiểm tra cụ thể được gọi là tiêu chí entropy chéo tuyến tính nhằm cố gắng chứng minh Ưu thế về số lượngđiểm mà máy tính lượng tử hoạt động tốt hơn máy tính thông thường (hoặc cổ điển) hiện đại nhất.

Những gì chính xác Anh ấy là Máy tính lượng tử?

Máy tính lượng tử hoạt động trên các bit lượng tử. Bit lượng tử tương tự như bit thông thường trong máy tính nhưng giá trị của chúng có thể là 0 và 1 cùng một lúc. Nhờ đặc tính lượng tử này, máy tính có thể nghĩ ra nhiều giải pháp cho một vấn đề nhanh hơn máy tính cổ điển. Cuối cùng, máy tính lượng tử sẽ có thể giải quyết các vấn đề mà máy tính cổ điển không thể giải quyết được.

Nhưng máy tính lượng tử trông không giống máy tính thông thường. Điều này là do qubit của chúng thường là các nguyên tử siêu lạnh, được sắp xếp thành một mảng. Khi được làm lạnh đến nhiệt độ này, các nguyên tử sẽ chuyển sang trạng thái lượng tử. Thời điểm giá trị của bất kỳ qubit nào trở nên chắc chắn, trạng thái lượng tử sẽ mất đi sự gắn kết và quá trình lượng tử sụp đổ. Vì lý do này, máy tính lượng tử hiện đang tồn tại chỉ được tìm thấy trong môi trường phòng thí nghiệm và nghiên cứu chuyên dụng.

Máy tính lượng tử Quantinuum đã làm gì?

Máy tính lượng tử đã vượt trội Một thành tựu quan trọng trong năm 2019 Sử dụng bộ xử lý Sycamore của Google, phải mất khoảng 200 giây để thực hiện một tác vụ mà đối với siêu máy tính cổ điển cao cấp phải mất khoảng 10.000 năm mới hoàn thành.

Để đạt được kết quả này, nhóm Quantinuum đã nâng cấp bộ xử lý H2-1 từ hệ thống 32 qubit lên hệ thống 56 qubit, tăng đáng kể sức mạnh tính toán của nó. Theo một tuyên bố từ Quantinuum, máy tính lượng tử của họ cũng chạy thuật toán với mức năng lượng ít hơn khoảng 30.000 lần so với mức cần thiết để một máy tính cổ điển chạy quy trình.

Điều đáng chú ý là máy tính Quantinuum đã đạt được kỷ lục mới về entropy chéo, một thước đo dùng để so sánh hiệu suất của các máy tính lượng tử khác nhau. Tiêu chuẩn đo lường sức mạnh của hệ lượng tử; Hệ thống càng ồn thì kết quả của bạn sẽ càng tệ (gần 0 hơn 1). Điểm số năm 2019 của Google trên điểm chuẩn entropy chéo là ~ 0,002; Điểm H2-1 là ~ 0,35. Một thành viên Quantinuum cho biết: “Trái ngược với các thông báo trước đây liên quan đến thí nghiệm XEB, 35% là một bước quan trọng hướng tới giới hạn độ chính xác lý tưởng 100%, trong đó lợi thế tính toán của máy tính lượng tử rõ ràng là không còn xa nữa”. phóng. đội nghiên cứu Nó hiện được lưu trữ trên máy chủ in sẵn arXiv.

Máy tính lượng tử còn làm được những gì khác?

Máy tính lượng tử là nơi thử nghiệm thông tin trong tương lai – cách mọi người lưu trữ và truyền dữ liệu cũng như tính toán thông tin mới. Năm ngoái, một nhóm nghiên cứu khác đã chỉ ra cách máy tính lượng tử có thể thực hiện các phép tính theo cách gần giống với việc du hành thời gian.

Vào thời điểm đó, David Arvidsson-Shukur, nhà vật lý lượng tử tại Đại học Cambridge và là tác giả chính của nghiên cứu, nói với Gizmodo: “Thí nghiệm mà chúng tôi mô tả dường như không thể giải quyết bằng cách sử dụng vật lý tiêu chuẩn (không phải lượng tử), đi theo mũi tên tự nhiên của thời gian. Do đó, có vẻ như “Giá như sự vướng víu lượng tử có thể tạo ra những trạng thái thực sự giống như du hành thời gian.”

Năm trước, một đội khác tuyên bố đã tạo ra một lỗ sâu lượng tử – một cổng thông tin lượng tử có thể truyền đi tức thời.

Quantinuum cũng đang chạy mạch tin tức (vô tình). Vào năm 2022, một nhóm sử dụng máy tính Quantinuum đã có thể tạo ra một pha vật chất mới bằng cách cho nổ các bit lượng tử bằng tia laser để đọc chuỗi Fibonacci.

Điện toán lượng tử nghe có vẻ giống khoa học viễn tưởng, vì nó có vẻ quá kỳ lạ khi chúng ta khai thác một thế giới bên ngoài vật lý cổ điển để thực hiện các phép tính phức tạp. Nhưng các hệ thống này không ngừng cải tiến và ứng dụng của chúng rất đa dạng (mặc dù một số gần như mơ ước). Hiện tại, nó chỉ giới hạn ở cài đặt nghiên cứu, nhưng máy tính lượng tử đang dần tạo ra thế giới ngày mai ngay từ hôm nay.