中國人信守承諾並在更大的矩陣上展示量子優勢

中國科學家宣布，他們信守去年 XNUMX 月的承諾，並改進了他們的光學系統 量子高斯玻色子採樣 在 144x144 矩陣上。 通過這樣做，他們確認他們的量子計算機具有 量子優勢 已經實現，即它能夠執行經典計算機在合理時間內無法執行的計算。 我們已經多次聽說過這個成就 量子優勢 聽到。 例如，這就是谷歌在 2019 年所宣稱的。

圖片來源：Pixabay； 文章物理評論快報

然而，每次專家都反對使用的算法。 這一次，中國人向我們保證，不會有這樣的反對意見。 科學家們的工作 合肥中國科技大學國家物理科學實驗室 由潘建偉執導。 這項工作的目的是創建一個 量子計算機 建立某個結果的概率 量子電路 計算。 經典計算機可以毫無問題地解決這樣的任務，只要這種電路的輸出和輸入點很少。 然而，當它們更多時，用經典計算機執行計算所需的時間變得如此之長，以至於執行計算變得毫無意義。 團隊介紹 高斯玻色子採樣 (GBS) 通過。

這是如何運作的？ 想像一個具有許多輸入和輸出的光學系統。 然後，我們讓單個光子進入，這些光子在各種光學組件（例如 分束器 或擊中鏡子。 我們的數學問題是確定哪個 光子 會出現在出口處。 我們可以將這樣的系統想像成一個矩陣，它將入口處進入的光子的配置轉換為輸出配置。 即使使用流形和反射鏡的小矩陣，確定初始配置也非常困難。 由於進入和退出點越來越多，因此很難確定這樣的實驗結果。

去年 100 月，中國人使用了由 100 個輸入點和 200 個輸出點組成的 GBS。 當時，他們報告說他們的系統在大約 2,5 秒內完成了計算。 中國超級計算機神威太湖之光，當時世界第四強大的計算機，需要……大約 XNUMX 億年。 實驗成功後，研究人員宣布他們已經改進了 GBS 到他們正在實驗的地步 144x144 矩陣 可以執行。