Kína is elérte a kvantumfölényt
2020 / 12 / 06 / Justin Viktor
Kína is elérte a kvantumfölényt
A Google tavaly ősszel érte el a kvantumfölényt, amikor Sycamore nevű, 54 qubites kvantumprocesszoruk, bár csak 53 qubitje működött, 3 perc 20 másodperc alatt megoldott egy olyan a feladatot, ami a világ legerősebb szuperkomputerének, a Summitnak 10 ezer évig tartott volna. Amint az várható volt, a gőzerővel fejlesztett kínai kvantum-kutatásoknak is meglett az eredménye, December elsején bejelentették a kvantumfölényt. Kvantumszámítógépük tízmilliárdszor gyorsabb az amerikainál. Tíz. Milliárdszor. Gyorsabb.

Jön a kvantumipar

A kvantumszámítástechnika és a kvantumkommunikáció az életünk számos területét érinti majd, a friss tanulmányok szerint 2030-ra már több milliárd dolláros “kvantumipar” kialakulása várható. A kvantumfölény azt jelenti, hogy egy kvantumszámítógép gyorsabbá vált mint a hagyományos számítógépek. A kínai Csiucsang névre keresztelt rendszer percek alatt elvégzett egy olyan kalkulációt, ami a világ harmadik legerősebb szuperszámítógépének kétmilliárd évbe telt volna. Az eredmények december elsején jelentek meg a Science magazinban.

A Google tavaly ősszel érte el a kvantumfölényt, amikor Sycamore nevű, 54 qubites kvantumprocesszoruk, bár csak 53 qubitje működött, 3 perc 20 másodperc alatt megoldott egy olyan a feladatot, ami a világ legerősebb szuperkomputerének, a Summitnak 10 ezer évig tartott volna.

A Sycamore áttörésével kapcsolatban az IBM hozzátette, hogy a demonstrációhoz felhasznált algoritmusnak van egy hatékonyabb változata klasszikus gépekre, mellyel két és fél nap alatt megoldhatják a feladatot.

A kínai fölény más

A Google és a kínaiak rendszere alapvetően különbözik egymástól. Míg a Google kvantumszámítógépe abszolút nulla fok közelébe hűtött szupravezető fémekből áll, a kínaiak a fotonokat, vagyis a fény részecskéit vették rá a közreműködésre.

A Hofejben található Kínai Tudományos és Technikai Egyetemen működő Csiucsang nevű eszköz a kínai állami hírügynökség jelentése szerint egy Gauss-féle bozonmintavétel nevű feladatot hajtott végre tízmilliárdszor nagyobb sebességgel, mint a Google prototípusa.

A feladatban a kvantumszámítógép bozonpárok megjelenését próbálta megjósolni egy lineáris interferométeren, amit 76 foton esetéből 43 esetben tudtak megvalósítani.

Hogyan működik a kvantumszámítógép?

A vagy 0 vagy 1 értéket felvevő, kettes számrendszerben, bináris számjegyeken (biteken) alapuló számítástechnikával összehasonlítva a kvantumszámítástechnika alapegysége a kvantumbit (qubit) némi valószínűséggel az 1, és ugyanennyi valószínűséggel a 0 értéket veszi fel ugyanabban a pillanatban, esetleg a kettő szuperpozícióját, azaz mindkettőt. Egyszerre. Egy kvantumszámítógép a kvantumbiteket kvantum logikai kapuk használatával manipulálja. A kvantuminformáció rendkívül sérülékeny, kezelése vagy megőrzése nagy kihívás, ezért egyelőre csak kisebb működő kísérleti példányok léteznek, mint például a D-Wave által gyártott eszközök.

 

Szobahőmérséklet

A kínai Csiucsang nehezebben programozható mint a Google megoldása. Mivel alapvetően optikai rendszer, a műveleteit optikák és tükrök beállításával lehet beprogramozni. Ilyen fotonikus kvantumszámítógépet fejleszt a torontói Xanadu cég is. Christian Weedbrook az alapítója a Wireden üdvözölte a kínai eredményt: “Az eredmények figyelemre méltóak, bár a kvantumszámítástechnika működésének több életképes útja is van. Ez mérföldkő a fotonikus kvantumszámításokban, ami mindannyiunk számára jó hír"  mondta.

Világszerte az egyetemeken és az iparban a kvantum-hardverek többféle formáját fejlesztik. A szupravezető áramkörökön alapuló qubitek a legelterjedtebbek, részben a Google és az IBM nagy befektetéseinek köszönhetően. Az elektromos mezőkben lebegő egyedi atomokon alapuló qubitekből álló kvantumszámítógépeket, az úgynevezett ioncsapdás megoldásokat, a Honeywell és az IonQ fejlesztik, és ezek már elérhetők az Amazon és a Microsoft felhőszolgáltatásain keresztül.

Weedbrook, aki első prototípusait 12 qubittel, szeptemberben tette elérhetővé a korai vásárlók számára, azt állítja, hogy csapata rugalmasabb eszközöket képes előállítani, mint a Csiucsang, és úgy véli, hogy a fotonikus kvantumszámítógépek hamarosan beérhetik a többi megoldás által elért eredményeket. Nagy előnyük, hogy ugyanazokat az alkatrészeket használják, melyeket sok távközlési hálózat is. Ezek ráadásul rugalmasabb rendszerek, mint a Google megoldása, hiszen nem kell hozzájuk masszív hűtőapparátus.

(Forrás: Wired Kép: Unsplash, Google)

Ez is érdekelhet:

Az Advantage lehet a világ első kereskedelmi kvantumszámítógépe A kvantumszámítógép rendszerek, szoftverek és szolgáltatások egyik vezető fejlesztője, a D-Wave Systems bejelentette új generációs kvantumszámítási platformjának elérhetőségét. Az új hardvereket, szoftvereket és eszközöket tartalmazó csomag a világon elsőként szolgálhatja ki a termelés-orientált kvantumszámítástechnikai alkalmazásokat.

Kvantumszámítógép szobahőmérsékleten Szobahőmérsékleten működő kvantumkapuk, összefonódás, szilárdtest üregekben csapdázott fotonok, egyszóval minden, ami ahhoz kell, hogy egyszer végre kiszabaduljanak a kvantumszámítógépek a túlméretezett fridzsiderekből.

Közeleg a Karácsony: kvantumszámítógép-piaci körkép Nyakunkon az ünnepek és nekünk fogalmunk sincs róla, hogy nem csak a Google-nak van kvantum-számítógépe? Mivel felelőtlen vásárlónak az ördög a pénztárosa, következzen egy friss körkép a versenytársakról, és a kvantum-számítógépek piacáról.


Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.