A kínaiak kvantumszámítógépe percek alatt megoldott egy olyan feladatot, ami egy mai szuperszámítógépnek 2,5 milliárd évig tartana

Kína kutatói azt állítják, hogy elérték a kvantumfölényt, azt a pontot, amikor egy kvantumszámítógép olyan feladatot hajt végre, amelyet egy...

Kína kutatói azt állítják, hogy elérték a kvantumfölényt, azt a pontot, amikor egy kvantumszámítógép olyan feladatot hajt végre, amelyet egy klasszikus számítógéppel gyakorlatilag lehetetlen lenne végrehajtani.

A Jiuzhang névre keresztelt eszköz állítólag 200 másodperc alatt végzett el egy olyan számítást, amely egy rendes szuperszámítógép számára 2,5 milliárd évig tartana.

A hagyományos számítógépek bináris bitként dolgozzák fel az adatokat, ami lehet nulla vagy egy. A kvantum számítógépek kifejezett előnye viszont az, hogy a bitek egyszerre lehetnek egyesek és nullák is. Ez exponenciálisan megemeli a potenciális feldolgozási teljesítményt, mivel két kvantumbit (qubit) négy lehetséges állapotban lehet, három qubit nyolc állapotban stb.

Ez azt jelenti, hogy a kvantumszámítógépek egyszerre számos lehetőséget képesek feltárni, miközben egy klasszikus számítógépnek egymás után kell végigfutnia az egyes lehetőségeket. Az eddigi haladás során a kvantumszámítógépek sokkal gyorsabban hajtották végre a számításokat, mint a hagyományosak, de végső tesztjük az lenne, ha olyan dolgokat tudnának végrehajtani, amelyekre a klasszikus számítógépek egyszerűen nem képesek. És ezt a mérföldkövet "kvantumfölénynek" nevezték el.

Tavaly a Google elsőként állította, hogy elérte a kvantumfölényt. A cég közölte, hogy 53 qubites Sycamore processzora 200 másodpercen belül elvégzett egy bizonyos számítást, ami a Google becslése szerint a világ legerősebb szuperszámítógépének 10000 évig tartott volna.

És most Kína azt állítja, hogy csatlakozott a kvantumfölényes klubhoz. A Jiuzhang számítógép állítólag három perc és 20 másodperc alatt megtalálta a megoldást egy különösen nagy kihívást jelentő problémára. (1)

Egy hagyományos szuperszámítógépnek viszont nem kevesebb, mint 2,5 milliárd évre lenne szüksége ugyanerre. Viszonyításképpen, ez a Föld jelenlegi életkorának több mint a fele.

A számítás az úgynevezett bozon mintavétel volt, amely egy komplex optikai áramkör kimenetét számítja ki. Alapvetően a fotonokat sok bemeneten keresztül juttatják el a rendszerbe, és ha bent vannak, akkor sugárosztók osztják fel, és tükrök ugráltatják körbe őket.

A boson mintavétel figyelembe veszi ezeket a változókat, és kiszámítja ennek az útvesztőnek a lehetséges kimenetét, ami egy hihetetlenül nehéz feladat egy rendes számítógép esetében, de jó teszt a kvantumszámítógépek számára.

Ebben az esetben a Jiuzhang 50 fotonnal, 100 bemenettel, 100 kimenettel, 300 sugárosztóval és 75 tükörrel dolgozott. A számítógépnek kb. annyi idő alatt sikerült kiszámítania az eloszlási mintát, amennyi egy kávé elkészítéséhez szükséges, míg a Sunway TaihuLightnak - amely jelenleg a világ negyedik legerősebb szuperszámítógépe - ugyanehhez a munkához a világegyetem teljes korának ötödére volna szüksége.

Ez egyértelműen óriási eredmény, de nem jelenti azt, hogy a hagyományos számítógépek hamarosan eltűnnek. Az ilyen típusú számítások önmagukban nem különösebben hasznos munkák, ezek többnyire tesztek a kvantumszámítógépek potenciális erejének bemutatására. Ráadásul még mindig vannak olyan stabilitási problémáik, amelyekkel foglalkozni kell, és nem feltétlenül lesznek mindenben jobbak, mint elődeik. (2)

(1) - https://science.sciencemag.org/content/
(2) - https://newatlas.com/computers/jiuzha