Квантовый компьютер H2-1 от компании Quantinuum установил новый рекорд быстродействия для подобных устройств. Он превзошел достижение машины Sycamore, испытанной Google в 2019 году. Ученые продолжают работать над надежностью этих систем.
Квантовый компьютер H2-1
Специалисты компании Quantinuum опубликовали исследование, в котором описали результаты ряда испытаний своего нового компьютера H2-1. Они заявляют, что при выполнении хорошо известной задачи бенчмаркинга их творение показало в 100 раз лучший результат, чем Sycamore, испытанной Google в 2019 году.
Квантовые компьютеры считаются будущим вычислительной техники. Благодаря тому, что в них используются квантовые состояния элементарных частиц, а не только электронные ячейки, они могут почти бесконечно распараллеливать процессы. Поэтому, теоретически, могут за секунды выполнять вычисления, на которые у самых мощных электронных машин ушло бы тысячи лет.
Точка, в которой это произойдет, называется квантовым преимуществом. Однако для того, чтобы его достичь, необходимо создать компьютер, состоящий из более миллиона кубитов. Последние являются аналогом битов в электронных машинах. Каждый из них может принимать различные квантовые состояния, но в целом эти единицы устроены значительно сложнее, чем их аналоги из обычных вычислительных машин.
Однако вовсе не сложность является основной причиной того, что, несмотря на все теоретические надежды, квантовые вычисления так и топчутся на месте уже несколько лет. По сравнению с электронными эти компьютеры делают слишком много ошибок. Именно поэтому до сих пор ни один из них не имеет больше, чем 1000 кубитов.
Надежность вычислительных машин
Именно поэтому конструкторы квантовых компьютеров сейчас сосредоточились не на увеличении количества кубитов, а на повышении их надежности. Собственно, оба рекордсмена, прошлый и нынешний, — совсем небольшие машины.
Sycamore содержит всего 53 кубита, H2-1 — 56. Для оценки надежности обоих был использован тест линейной кросс-энтропии. Он дает оценку точности вычислений, при которой 0 соответствует ситуациям, когда все результаты содержат ошибки, а 1 — что все свободны от них.
Оценка Sycamore по этому тесту в 2019 году составила 0,002. То есть результат его был плохим. А все потому, что он использовал физические кубиты — специально созданные для этой задачи устройства. В H2-1 же используются «виртуальные», то есть смоделированные на обычном компьютере. Именно с этим специалисты связывают достигнутую на тесте линейной кросс-энтропии оценку надежности в 0,35.
Этого все еще недостаточно для создания коммерческих квантовых компьютеров, однако это уже значительно ближе к реальному результату. Инженеры ожидают, что следующие эксперименты позволят его достичь.
По материалам www.space.com
