La supercomputadora china récord marca un nuevo hito en la supremacía cuántica

Nous avons une autre étape importante de l’informatique quantique à signaler, avec des chercheurs en Chine dévoilant un supercalculateur quantique super avancé de 66 qubits appelé Zuchongzhi, qui, selon une métrique importante, est la machine la plus puissante du genre que nous ayons vue en ese día.

El desempeño de Zuchongzhi es indudablemente impresionante: completó una tarea de referencia cuántica designada en aproximadamente 70 minutos, y sus creadores afirman que la supercomputadora «clásica» (no cuántica) más poderosa del mundo hasta la fecha necesitaría unos ocho años para superar la misma colocar. cálculos.

Esto significa que Zuchongzhi puede reclamar supremacía cuántica, un estado en computación cuántica esto indica que una máquina puede realizar tareas más allá de las mejores computadoras convencionales. Este es un listón que ya se ha alcanzado, pero muy pocas veces.

«Nuestro trabajo establece una ventaja cuántica inequívoca que es inviable para la computación clásica en un período de tiempo razonable», explican los investigadores en un papel preimpreso describiendo la experiencia.

“La plataforma de computación cuántica programable de alta precisión abre una nueva puerta para explorar nuevos fenómenos de múltiples cuerpos e implementar algoritmos cuánticos complejos. «

Esquema de diseño del procesador cuántico Zuchongzhi. (Universidad de Ciencia y Tecnología de China)

Los qubits o bits cuánticos tienen una ventaja fundamental sobre los bits de cálculo convencionales en el sentido de que no solo se establecen como 1 o 0, sino que también pueden funcionar de manera eficiente como ambos al mismo tiempo, gracias a un pequeño truco cuántico llamado capas, lo que aumenta exponencialmente la potencia informática disponible.

Si bien el número de qubits no es el único determinante de cuán poderosa es una computadora cuántica, es quizás el más importante. En esta investigación en particular, Zuchongzhi utilizó 56 qubits (de los 66 disponibles) para resolver un problema informático muy conocido pero muy complejo: muestrear la distribución de salida de circuitos cuánticos aleatorios.

La tarea se consideró entre 100 y 1000 veces más difícil que la realizada anteriormente por la computadora cuántica Google Sycamore de 54 qubit, y muestra el tipo de diferencia de rendimiento importante que puede suponer cada qubit adicional.

Pero debe tenerse en cuenta que existen diferentes enfoques para la computación cuántica: Zuchongzhi usa circuitos ópticos y fotones para administrar y procesar sus qubits, mientras que Sycamore se basa en electrones y superconductores. También puede haber diferencias en la forma en que se calculan y miden los resultados.

La versatilidad también es una consideración vital, ya sea que una computadora cuántica pueda realizar múltiples tareas o solo una para la que fue diseñada especialmente (tanto Sycamore como Zuchongzhi funcionan bien aquí y pueden manejar múltiples tareas).

Con eso en mente, comparar estas máquinas entre sí no siempre es útil o particularmente revelador, aunque no hay duda de que lo que tenemos aquí es otro paso crucial para la computación cuántica.

Con tantos prototipos computadoras cuánticas puede que se pregunte por qué algunos científicos todavía se preguntan si la computación cuántica alguna vez se convertirá en una tecnología práctica. De hecho, las máquinas utilizadas hoy en día siguen siendo experimentales y requieren condiciones de laboratorio muy precisas y muy frías para funcionar, generalmente durante períodos muy cortos.

En otras palabras, todavía no tendrá una computadora cuántica en su escritorio, aunque con cada hito que los científicos puedan alcanzar, nos estamos acercando un paso más al verdadero potencial de la computación cuántica.

Debemos incluir una nota de precaución con respecto a estos hallazgos, ya que la investigación aún no ha sido revisada por pares, pero dados los antecedentes del equipo y los detalles de sus experimentos, ciertamente merece nuestra atención, y el físico. Peter Knight, del Imperial College de Londres en el Reino Unido, es un científico que elogió los avances.

«Estoy muy emocionado con esto», dijo Knight, que no participó en la investigación. Científico nuevo. «Lo que hizo fue demostrar realmente lo que siempre pensamos que sabíamos, pero no hemos probado experimentalmente, que aún se puede vencer a una máquina clásica agregando algunos qubits más».

Los resultados se informan en el sitio web preimpreso arXiv.org.