IBM tomonidan ishlab chiqilgan Nighthawk r2 kvant protsessori hisoblash vazifasini atigi 19 soniyada bajarishga muvaffaq boʻldi. Tadqiqotchilar bu operatsiyaning anʼanaviy superkompyuterda amalga oshirilishi 110 yilni tashkil etishini taxmin qilishmoqda.
Bu tajriba kompaniya tomonidan taklif etilayotgan bulutli kvant kompyuteri platformasidan foydalanib oʻtkazildi. Sinov tasodifiy dvigatelli zanjir namunalash (RCS) deb nomlangan metodologiyadan foydalangan, bu usul kvant kompyuterlarining anʼanaviy mashinalarga nisbatan potentsial afzalliklarini tekshirishga moʻljallangan. Muhim jihati shundaki, bu tadqiqot hali ham tengdoshlar tomonidan koʻrib chiqilishi kerak va arXiv da mavjud.
Nighthawk r2 120 ta qubit bilan jihozlangan, ular oddiy mashinalardagi bitlarga oʻxshab, kvant tizimlaridagi maʼlumotning asosiy birligi sifatida ishlaydi. Ushbu sinov uchun olimlar shu qubitlardan 61 tasini tanlab oldilar va asta-sekin murakkablikka ega tasodifiy zanjirlarni bajardilar, 40 ta operatsiya sikliga yetib borishdi.
Eng sezilarli natija 36 ta siklda kuzatildi. Ushbu aniq sozlamada zanjir 918 ta ikki qubitli portdan foydalangan, bu operatsiyalar ushbu kvant birliklarining holatlarini oʻzgartirish va birlashtirish uchun javobgardir. Aynan shu ssenariyda protsessor atigi 19 soniyada bir million namunani yaratdi.
Sinovning muhim jihati uning ijrosi bilan bogʻliq. Jamoa tadqiqot uchun maxsus kalibrlangan eksperimental uskuna ishlatmaslikka qaror qildi, buning oʻrniga IBM kvant kompyuteri bulutli platformasining standart operatsion oqimidan foydalandi. Bu yondashuv tajribani takrorlash jarayonini soddalashtiradi, chunki tadqiqotchilar tahlil uchun ishlatilgan kodlarni, namunalarni va zanjirlarni boshqa foydalanuvchilar natijalarni tekshirishi uchun taqdim etishdi.
Superkompyuterlar bilan taqqoslash bevosita dasturni klassik mashinada ishga tushirish orqali amalga oshirilmagan, chunki bu amalda imkonsiz boʻlar edi. Buning oʻrniga, jamoa tensor tarmoqlarni qisqartirish deb nomlanuvchi texnikadan foydalandi, bu esa anʼanaviy kompyuter kvant protsessorining xatti-harakatini takrorlash uchun sarflashi kerak boʻlgan ish hajmini hisoblash uchun ishlatiladi.
Taqqoslash Hisobi Detallari
Hisoblash 1 million namunani yaratish uchun taxminan $1,2 imes 10^{27}$ hisoblash operatsiyalari talab qilinishini koʻrsatdi, bu juda yuqori miqdordagi individual hisob-kitoblar. Frontierning barqaror ishlash samaradorligi boʻyicha yanada ehtiyotkorroq baholash asosida, tadqiqotchilar taxminan 110 yil davomida qayta ishlashni bashorat qilishdi.
Biroq, bu farq ehtiyotkorlik bilan tahlil qilinishi kerak. Natija simulyatsiyani amalga oshirish uchun tanlangan usulga bogʻliq va klassik hisoblash quvvatining mutlaq chegarasini belgilamaydi. Oʻz tadqiqotchilari ham eng optimallashtirilgan algoritmlar tajribani takrorlash uchun zarur boʻlgan ish yukini kamaytirishi mumkinligini tan oladilar. Shunday qilib, tadqiqotning xulosasi klassik kompyuterlar hech qachon Nighthawk r2 ga erisha olmaydi degani emas, balki aynan shu samaradorlik sinovida kvant protsessori sezilarli ustunlikni namoyish etgan degani.
Bundan tashqari, demonstratsiya tijoriy jihatdan mavjud boʻlgan apparatda, faqat laboratoriya muhiti uchun ishlab chiqilgan qurilma emasda amalga oshirilganligi bilan ajralib turadi. Ishning audit qilinishi va takrorlanishi taʼminlanishi uchun mualliflar zarur tafsilotlarni taqdim etishdi. Bunga qaramay, ish hali ham tengdoshlar tomonidan koʻrib chiqilishdan oʻtishi kerak, bu esa, toki shunga qadar topilma tijorat apparatida kvant ustunligining dalili hisoblanadi, ammo uning xulosalari ilmiy hamjamiyat tomonidan baholanishga ochiq qoladi.