Kineski novi kvantni stroj radi milijun puta brže od Googleovog

Novo otkriće u kvantnom računalstvu izazvalo je šok u svijetu tehnologije. Istraživači s USTC-a predstavili su Zuchongzhi-3, stroj od 105 kubita koji obrađuje kalkulacije brzinama koje nadmašuju čak i najjača superračunala.
Proboj u kvantnom računalstvu sa Zuchongzhi-3
Piše: Darko Brlečić
Istraživački tim s Kineskog sveučilišta za znanost i tehnologiju (USTC), dijela Kineske akademije znanosti, zajedno sa svojim partnerima, postigao je značajan napredak u uzorkovanju nasumičnog kvantnog kruga koristeći Zuchongzhi-3 — supravodljivi kvantni računalni prototip opremljen sa 105 qubita i 182 spojnice.
 
Zuchongzhi-3 radi nevjerojatnom brzinom, izvodeći računanja 1015 puta brže od najjačeg superračunala dostupnog danas i milijun puta brže od Googleovih najnovijih objavljenih rezultata kvantnog računalstva. Ovo postignuće označava veliki napredak u kvantnom računalstvu, nadovezujući se na uspjeh svog prethodnika, Zuchongzhi-2.
Studija, koju su vodili Jianwei Pan, Xiaobo Zhu, Chengzhi Peng i drugi istraživači iz Kine i inozemstva, objavljena je kao naslovni članak u časopisu Physical Review Letters.
Kvantna nadmoć, sposobnost kvantnog računala da obavlja zadatke izvan dosega klasičnih računala, bio je ključni cilj u ovom području. Godine 2019. Googleov 53-qubit procesor Sycamore dovršio je zadatak uzorkovanja nasumičnog kruga u 200 sekundi, što je podvig za koji se procjenjuje da će na najbržem superračunalu na svijetu u to vrijeme biti potrebno 10 000 godina.
Međutim, 2023. godine istraživači USTC-a demonstrirali su naprednije klasične algoritme koji mogu dovršiti isti zadatak u 14 sekundi koristeći više od 1400 A100 GPU-ova. S pojavom Frontier superračunala, opremljenog proširenom memorijom, ovaj se zadatak sada može izvršiti u samo 1,6 sekundi, čime se učinkovito dovodi u pitanje Googleova ranija tvrdnja o kvantnoj nadmoći.
Nakon toga, koristeći optimalni klasični algoritam kao mjerilo, isti tim u USTC-u postigao je prvu rigorozno dokazanu kvantnu nadmoć s prototipom fotoničkog kvantnog računanja Jiuzhang 2020. Nakon toga je 2021. uslijedila demonstracija supravodljivosti pomoću procesora Zuchongzhi-2.
Godine 2023. timski razvoj Jiuzhang-3 od 255 fotona pokazao je kvantnu nadmoć koja je nadmašila klasična superračunala za 1016 redova veličine. U listopadu 2024. Googleov 67-qubitni supravodljivi kvantni procesor, Sycamore, pokazao je kvantnu nadmoć nadmašivši klasična superračunala za devet redova veličine.
Nakon postizanja najjače “kvantne računalne prednosti” sa Zuchongzhi-3, tim aktivno unapređuje istraživanja kvantne korekcije pogrešaka, kvantne isprepletenosti, kvantne simulacije i kvantne kemije. Istraživači su implementirali 2D grid qubit arhitekturu, poboljšavajući međusobnu povezanost qubita i brzine prijenosa podataka.
Koristeći ovu arhitekturu, integrirali su površinski kod i trenutno razvijaju kvantnu korekciju pogrešaka pomoću površinskog koda za udaljenost 7, s planovima za proširenje na udaljenosti od 9 i 11. Ovi napori imaju za cilj omogućiti integraciju velikih razmjera i manipulaciju kvantnim bitovima.
Globalno priznanje i utjecaj
Rad tima je vrlo značajan i dobio je široko priznanje. Jedan recenzent časopisa opisao ga je kao “usporedbu novog supravodljivog kvantnog računala, koje pokazuje najsuvremeniju izvedbu” i “značajnu nadogradnju prethodnog 66-qubit uređaja (Zuchongzhi-2)”.
Kao priznanje kritične važnosti studije, u isto vrijeme, Physics Magazine predstavio je posvećeni članak s gledištem koji je pružio dubinsko istraživanje njezinih inovacija i naglasio njezino šire značenje.
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.090601
https://physics.aps.org/about
Post Kineski novi kvantni stroj radi milijun puta brže od Googleovog je prvi puta viđen na Sat-Multimedia & IT portal.