9000 godina procesorskog rada u 36 mikrosekundi
- Objavljeno u Znanost
Koristeći svoj novi fotonski kvantni računalni čip pod nazivom Borealis, istraživači iz Xanadua, Toronto, u potpunosti su pregazili trenutno najbrža superračunala i algoritme u rješavanju škakljivog problema uzorkovanja. Prema njihovom radu, objavljenom u časopisu Nature, superračunalima i algoritmima bi trebalo oko 9.000 godina da riješe navedeni problem, dok ga je kvantni čip riješio za samo 36 mikrosekundi.
Konkretno se radi o uzorkovanju Gaussovog bozona (GBS), što je u potpunosti izvan dosega sadašnjih računala.
Uzorkovanje bozona je zadatak koji od računala zahtijeva generiranje uzorka iz distribucije vjerojatnosti mjerenja jednog fotona na izlazu kruga, što možda zvuči jednostavno, no i najbržim današnjim računalima bi za to trebale tisuće godina rada.
Iz tog razloga BGS je postao glavno mjerilo za izračunavanje koliko je određeni kvantni čip brži od svog tradicionalnog suparnika.
Kvantna računala mogu obraditi tri jedinice podataka umjesto dvije, pa dok trenutna računala koriste binarno (0 je "isključeno", a 1 "uključeno"), kvantna računala koriste qubite (0, 1 i "oba" ”). Značajno su brži izračunavanjem vjerojatnosti svakog rješenja prije nego što ga iskoriste, omogućujući prednost u odnosu na trenutne strojeve koji moraju proći kroz svako rješenje kako bi identificirali je li istinito ili lažno.
Xanaduov fotonički kvantni čip Borealis koristi sekvencijalne bljeskove svjetlosti za prijenos kvantnih informacija. To je zvijer od čipa, sadrži do 219 qubita, od kojih je 129 korišteno u ovom istraživanju. Istraživači vjeruju da će kvantni čipovi temeljeni na fotonima biti najvjerojatnija arhitektura koja će se koristiti u budućnosti, jer su skalabilniji od drugih rješenja, kao što objašnjavaju u ovom videu.
Borealis je posebno napredan po tome što su svaka kvantna vrata programibilna, pa istraživači vjeruju da je ovaj rad velika prekretnica u proboju kvantnih čipova.
"Ovaj je rad ključna prekretnica na putu do praktičnog kvantnog računala, potvrđujući ključne tehnološke značajke fotonike kao platforme za ovaj cilj", navode autori.
Iako je sve to izuzetno obećavajuće, pred kvantnim računalima je dug put. GBS nema neku konkretnu primjenu i teško je pronaći praktičnu upotrebu za kvantne čipove u njihovom trenutnom obliku.