Группа исследователей из Китайского университета науки и технологий (University of Science and Technology of China), совместно с их коллегами из нескольких других китайских научных учреждений, достигла знаменательной вехи на пути к созданию универсального программируемого квантового компьютера. Не так давно созданный ими компьютер Zuchongzhi, в составе которого насчитывается 66 кубитов, продемонстрировал производительность в 100 - 1000 раз превышающую производительность ближайших конкурентов.
Напомним нашим читателям, что в 2019 году представители компании Google объявили о достижении так называемого квантового превосходства. Квантовый компьютер Google Sycamore с 54 кубитами за считанные часы времени выполнил задачу, расчеты которой на традиционном компьютере заняли бы около 10 тысяч лет. Однако, этот рекорд продержался не очень долго и он был впоследствии побит квантовой системой компании Honeywell и, затем, китайской командой, создавшей компьютер на основе фотонных кубитов.
Как уже упоминалось выше, новый квантовый компьютер Zuchongzhi содержит 66 кубитов, расположенных на плоской поверхности чипа квантового процессора. Справедливости ради следует отметить, что во время испытаний компьютера было задействовано только 56 кубитов, а задача, над которой работал компьютер заключается в выборке распределения результатов работы случайных квантовых схем. Эта задача весьма сложна, в ней пересекаются такие дисциплины, как математический анализ, теория матриц, теория вероятностей и многое другое. Эта задача по сложности превосходит задачу, решенную компьютером Google Sycamore два года назад приблизительно в 100 раз.
Невзирая на столь высокую сложность, компьютер Zuchongzhi справился с расчетами задачи за полтора часа. Более того, это также продемонстрировало, что компьютер Zuchongzhi может быть запрограммирован на выполнение практически любой задачи и, при этом, он будет всегда работать с максимальной производительностью. Второй демонстрацией является то, что добавление всего двух кубитов (по сравнению с Google Sycamore) к квантовой вычислительной системе кардинально увеличивает ее производительность, ведь производительность системы имеет экспоненциальную зависимость от количества кубитов.
Все сказанное выше указывает на то, что китайские ученые, инженеры и программисты вплотную приблизились к моменту начала разработки универсального программируемого квантового компьютера, который станет способен решать столь тяжелые вычислительные задачи из самых различных областей, которые остаются за пределами возможностей даже самых мощных современных суперкомпьютеров, построенных на базе традиционной архитектуры.