Zespół badawczy z University of Science and Technology of China (USTC) zaprezentował ZuchongZhi-3, 105-kwartałowy prototyp obliczeń kwantowych, który działa przy prędkości przekraczających obecne superkomputerów o 15 rzędów wielkości.
USTC zaprezentuje ZuchongZhi-3: Awans LBIG w obliczeniach kwantowych
USTC dokonał znaczących postępów w losowym pobieraniu próbek obwodu kwantowego z ZuchongZhi-3, który jest wyposażony w 105 kulitów i 182 łączniki. Maszyna wykonuje obliczenia 1015 razy szybciej niż najpotężniejszy na świecie superkomputer i jeden milion razy szybciej niż najnowsze opublikowane wyniki kwantowe Google. Osiągnięcie to opiera się na sukcesie Zuchongzhi-2 i było prowadzone przez Jianwei Pan, Xiaobo Zhu, Chengzhi Peng i innych badaczy z Chin i za granicą, z odkryciami opublikowanymi jako artykuł na okładce w artykule w okładce w Fizyczne listy recenzji.
Droga do supremacji kwantowej
Supremacja kwantowa jest zdefiniowana jako zdolność komputera kwantowego do wykonywania zadań wykraczających poza możliwości klasycznych komputerów. W 2019 r. 53-kwadratowy procesor Sycamore Google zakończył zadanie pobierania losowego obwodu w ciągu 200 sekund, co w tym czasie wymaga 10 000 lat na najszybszym superkomputerach. Jednak w 2023 r. USTC wykazało zaawansowane klasyczne algorytmy wypełniające to zadanie w 14 sekund, stosując ponad 1400 GPU A100. Superkomputer Frontier skrócił czas zakończenia do 1,6 sekundy, kwestionując twierdzenie Google o supremacji kwantowej.
USTC po raz pierwszy osiągnął rygorystycznie udowodnioną supremację kwantową dzięki prototypowi obliczeniowej kwantowej Jiuzhang w 2020 r., A następnie nadprzewodniczą demonstrację z wykorzystaniem Zuchongzhi-2 w 2021 r. W 202316 rzędy wielkości. W październiku 2024 r. 67-kwadratowy procesor Sycamore Google wykazał supremację kwantową, przewyższając klasycznych superkomputerów o dziewięć rzędów wielkości.
Ulepszenia w Zuchongzhi-3
Zuchongzhi-3 ma znaczące ulepszenia w stosunku do 66-kwadratowego ZuchongZhi-2, szczycąc się czasem koherencji 72 μs, wierność bramki z pojedynczą kwadratą 99,90%, wierność bramki z dwoma kwadratami 99,62%oraz wierność odczytu 99,13%. Te ulepszenia ułatwiają bardziej złożone operacje.
Aby ocenić swoje możliwości, USTC przeprowadziło 83-kwadratowe, 32-warstwowe zadanie pobierania próbek obwodu losowego, co powoduje, że prędkości obliczeniowe zaćmienia obecne najszybciej superkomputer o 15 rzędów wielkości i przekraczając najnowsze wyniki Google o sześć rzędów wielkości, ustanawiając najsilniejszą ilość obliczeniowej przewagi obliczeniowej w superpontażu.
Po osiągnięciu kwantowej przewagi obliczeniowej z ZuchongZhi-3 zespół badawczy rozwija obszary, takie jak korekta błędów kwantowych, splątanie kwantowe, symulacja kwantowa i chemia kwantowa. Wdrożyli architekturę Qubit Grid 2D, aby zwiększyć interkonektyczność i szybkość przesyłania danych. Korzystając z tej architektury, naukowcy integrują kod powierzchni i opracowują korekcję błędów kwantowych z kodem powierzchniowym odległości-7, z planami eskalacji tego na odległości 9 i 11.
Prace zespołu USTC otrzymały uznanie, a jeden recenzent czasopisma stwierdza, że wskaźnik nowym nadprzewodzącym komputer kwantowy pokazuje najnowocześniejszą wydajność i stanowi znaczącą aktualizację Zuchongzhi-2. Magazyn Physics przedstawił także artykuł badający innowacje i wpływ tego badania.
Zespół badawczy obejmuje Pan Jianwei, Zhu Xiaobo i Peng Chenghi, współpracując z Shanghai Research Center for Quantum Sciences, Henan Key Laboratory of Quantum Information and Cryptography, China National Institute of Metrology, Jinan Institute of Quantum Technology Technology, oraz Instytutem Teoretycznej Physics of Akademia nauk.
Polecane zdjęcie: USTC
Post Chiny właśnie zbudował komputer kwantowy o 1 milion razy szybciej niż Google pojawił się pierwszy w Techbriefly.
Source: Chiny właśnie zbudowały komputer kwantowy o 1 milion razy szybciej niż Google
