Физики из Китая утверждают, что разработали два квантовых компьютера со скоростью работы, значительно  превосходящей западных конкурентов - один из них Zuchongzhi - 2 создан на сверхпроводниках, второй более мощный Jiuzhang 2 использует в своей технологии фотоны света. 

По словам исследовательской группы, суперкомпьютер "Jiuzhang 2" способен за одну миллисекунду вычислить задачу, на решение которой самому быстрому в мире обычному компьютеру потребовалось бы 30 триллионов лет. Информация о достигнутых успехах была представлена в интервью с группой учёных на государственном телеканале CCTV, которое вышло в эфир во вторник. Результаты работы изложены в двух статьях, опубликованных в рецензируемых научных журналах Physical Review Letters и Science Bulletin.

Квантовый компьютер Zuchongzhi, названный в честь математика V века, способен выполнять ранее неразрешимые задачи

реклама

 

Ведущий исследователь Пань Цзяньвэй сказал, что "Zuchongzhi  2" - 66 -кубитный квантовый компьютер на сверхпроводниках в 10 миллионов раз быстрее самого мощного в мире обычного компьютера и существенно мощнее 55-кубитного Sycamore компании Google, запущенного два года назад".  Проект "Zuchongzhi - 2" - был значительно усовершенствован по сравнению с начальным вариантом, выпущенными три месяца назад и может выполнять вычислительные задачи в миллион раз быстрее, чем Sycamore", сказал он.

Китайский квантовый физик Пань Цзяньвэй со своей разработкой

 

Команда Паня также анонсировала "Jiuzhang 2", еще один квантовый компьютер основанный на работе фотонов. Он имеет более узкую область применения, но может развивать скорость в 100 секстиллионов (единица, за которой следуют 23 нуля) раз быстрее, чем самые мощные компьютеры. 

Тем не менее несмотря на свою скорость, эти машины не заменят обычные компьютеры в ближайшее время. На данном этапе они работают только в защищенной среде в течение короткого промежутка времени над очень специфическими задачами и допускают много ошибок. "На следующем этапе мы надеемся достичь квантовой коррекции ошибок в течение четырех-пяти лет упорной работы", - говорит Пань, профессор Университета науки и техники Китая в Хэфэе.

"Основываясь на технологии квантовой коррекции ошибок, мы можем изучить возможность использования некоторых квантовых компьютеров или квантовых симуляторов для решения наиболее важных научных вопросов, имеющих практическую ценность", - добавил он. Для выполнения сложной задачи, известной как случайное блуждание - модели, основанной на движении фигур по шахматной доске, - необходимо поддерживать крайне низкую температуру в системах проекта Zuchongzhi.

Модель  предполагает, что движение шахматной фигуры может быть совершенно случайным, без какой-либо связи с предыдущими ходами. В классических компьютерах этот процесс трудно смоделировать, поскольку он требует огромного объема вычислений на основе сложных алгоритмов, но с помощью квантовой физики он становится достаточно простым. Машина "Jiuzhang - 2 ", названная в честь математика V века, является модернизацией машины, построенной командой Паня в прошлом году.  Она использует фотоны, каждый из которых несет в себе кубит - основную единицу квантовой информации. "В новой машине мы увеличили количество фотонов с 76 до 113. Он на 37 порядков быстрее своего предшественника", - сказал Лу Чаоян, ведущий ученый проекта "Jiuzhang".

По словам Лу, машина "Jiuzhang - 2"  может выполнять задачу, известную как бозонная выборка, которая имитирует движение частиц света, когда они проходят через лабиринт кристаллов и зеркал. Некоторые недавние исследования показывают, что дискретизация бозонов может найти серьезное применение в криптографии.

Сферы применения этой модели различны от прогнозирования цен на акции до расчета генетических мутаций, моделирования новых химических элементов или процессов формирования воздушных потоков при полете со скоростью выше 5 Махов.

Эти "два экспериментальных квантовых компьютера решают самые сложные задачи", - сказал Барри К. Сандерс, профессор Института квантовой науки и технологии при Университете Калгари в Канаде. В комментарии, опубликованном в журнале Physical Review Letters, Сандерс сказал, что эта работа позволяет "положить конец дебатам о том, можно ли достичь квантового "превосходства" - точки, в которой квантовый компьютер превосходит лучший из возможных классических компьютеров".

Китай, который в 2016 году запустил первый в мире квантовый спутник, а в 2019 году - крупнейшую наземную сеть квантовой связи, отстает от Запада в области квантовых компьютерных технологий на шаг или два. Согласно общедоступной информации, китайские военные используют квантовые технологии для создания сверхзащищенных линий связи, радаров, способных обнаруживать самолеты-невидимки, и навигационных устройствах для атомных подводных лодок.

Но ее применение в гражданских отраслях остается ограниченным. Некоторые критики говорят, что могут пройти годы, если не десятилетия, прежде чем квантовые компьютеры или коммуникации начнут приносить доход.