Команда дослідників з Університету науки і технологій Китаю розробила програмований квантовий комп'ютер на базі надпровідних кубітів, який претендує на звання найбільш продуктивного в світі. Він за годину впорався з поставленим перед ним обчислювальним завданням, тоді як у звичайних класичних комп'ютерів на її рішення знадобилося б більше восьми років. Вчені опублікували результати своєї роботи в репозиторії наукових праць ArXiv.
Розробка китайських дослідників отримала назву Zuchongzhi. Вона являє собою почесний програмований надпровідний квантовий процесор, здатний об'єднати до 66 кубітів. Для демонстрації його можливостей вчені з Піднебесної використовували 56 кубітів. Перед системою стояло завдання з моделювання випадкових квантових ланцюжків (random quantum circuits) - здійснення довгих послідовностей операцій над кубітами і вимірювання результатів. Причому чим більше в системі кубітів, тим складніше рішення завдання. Отримати такі ж результати на класичному суперкомп'ютері буде вкрай складно через необхідність прорахунку величезного числа можливих станів, в яких може знаходитися система (два в ступені рівної кількості кубітів).
«За нашими підрахунками, з завданням моделювання випадкових квантових ланцюжків Zuchongzhi впорався за 1,2 години, тоді як у найпотужніших суперкомп'ютерів у світі на нього піде щонайменше вісім років», - вказують дослідники у своїй статті. Вчені також відзначають, що їх робота демонструє однозначну перевагу в обчислювальній потужності над класичними комп'ютерами, які не дозволяють проводити подібні розрахунки в розумні терміни.
Завдання, яке вирішував китайський квантовий комп'ютер Zuchongzhi, приблизно 100 разів складніше, ніж те, яке вирішував квантовий процесор Google Sycamore в 2019 році, який називали найпотужнішим у світі. Квантова система Sycamore використовувала 54 кубіти, а Zuchongzhi - 56 і при цьому продемонструвала результат, який доводить, що зі збільшенням числа квантових бітів продуктивність квантової системи збільшується в геометричній прогресії. Таким чином нова китайська розробка є найпотужнішим програмованим квантовим комп'ютером у світі, і має потенціал для збільшення продуктивності (при активації всіх доступних 66 кубітів).
До речі, та ж команда китайських вчених у 2020 році продемонструвала ще один квантовий комп'ютер. Він працював на базі 76 фотонних кубітів і використовував складну установку з лазерів, дзеркал, призм, детекторів фотонів і не був програмованим, як Zuchongzhi або той же Sycamore.
