Китайские ученые построили самые быстрые в мире программируемые квантовые компьютеры.

У суперкомпьютера одна из систем работает на сверхпроводниках, а другая использует свет. Чем квантовый компьютер отличается от обычного? Его «сердцем» является маленький процессор, для работы которого требуется температура, близкая к абсолютному нулю. Он подключен к обычной электронике, которая работает при комнатной температуре, и считывает информацию из квантового компьютера при помощи цифро-аналоговых преобразователей.

Основной секрет же кроется в кубитах. Обычные компьютеры шифруют всю информацию в битах. 1 бит — это минимальная единица информации в обычном компьютере. Характерной особенностью бита является его значение, которое может принимать лишь одно из двух состояний: 0 или 1.

На прошлой неделе китайские инженеры заявили, что построили программируемые квантовые компьютеры, которые превзошли обычные системы по производительности. Новые компьютеры создали две группы ученых из Национальной лаборатории физических наук Хэфэй Китайского университета науки и технологий, которые возглавил Цзянь-Вэй Пань. Обе системы предназначены для расчета выходных вероятностей квантовых схем. Они принимают несколько квантовых состояний в качестве входных данных, затем эти состояния проходят через квантовый контур, чтобы в конечном итоге предоставить несколько состояний в качестве решения.

По словам исследователей, один из компьютеров под названием Zuchongzhi 2.1 в 10 млн раз превосходит по мощности классический компьютер Sycamore от Google. В основе этой системы лежат 66 сверхпроводящих кубитов, соединенных сотней настраиваемых ответвителей. Во время эксперимента ученые использовали 56 кубитов, которые выдержали 20 логических циклов.

Согласно их заявлению, квантовый компьютер за час справится с расчетами, на которые мощнейших электронный компьютер потратит 8 лет.

Однако для этого систему Zuchongzhi 2.1 придется держать при очень низкой температуре. Второй компьютер называется Jiuzhang 2 и является фотонным, то есть, использует свет для передачи данных. Он использует выборку гауссовых бозонов (очень маленьких частиц), чтобы анализировать сигналы, выходящие из оптического интерферометра — это специальное устройство, которое устанавливает различия между фазами световых пучков. Физики уверяют, что их система может обрабатывать триллионы возможных результатов и во много раз опережает классические суперкомпьютеры.

По материалам: https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.180502