Zespół badawczy z University of Science and Technology of China (USTC) zaprezentował ZuchongZhi-3, 105-kwartałowy komputer kwantowy, który przetwarza obliczenia z prędkością 1015 razy szybciej niż najsilniejszy superkomputer i jeden milion razy szybciej niż najnowsze wyniki Google.
Chińskie USSTC zaprezentuje Zuchongzhi-3: skok w prędkości obliczeniowej kwantowej
Zuchongzhi-3 stanowi poważny skok do przodu w kierunku supremacji kwantowej. Maszyna wykorzystuje 105 kurerów i 182 sprzęglerzy, pokazując rzędy obliczeniowe o wielkości poza Poprzednie wyniki Google. Badanie, autorstwa Jianwei Pan, Xiaobo Zhu, Chengzhi Peng i inni, zostało opublikowane jako artykuł na okładce w Fizyczne listy recenzji.
Supremacja kwantowa jest definiowana jako zdolność komputera kwantowego do wykonywania zadań wykraczających poza umiejętności klasycznych komputerów. W 2019 r. 53-kwadratowy procesor Sycamore Google wykonał określone zadanie próbkowania w ciągu 200 sekund, co oszacowane jest, które wymaga 10 000 lat na najszybszym superkomputerach w tym czasie.
Jednak w 2023 r. Naukowcy z USTC zaprezentowali zaawansowane klasyczne algorytmy osiągające to samo zadanie w zaledwie 14 sekund, stosując ponad 1400 GPU A100. Teraz, wraz z ulepszoną pamięcią Superkomputera Frontier, to zadanie można wykonać w zaledwie 1,6 sekundy, co stanowi wyzwanie w wcześniejszych roszczeniach o supremacji kwantowej z Google.
Specyfikacje techniczne
Opierając się na poprzednich 66-kwartowych ZuchongZhi-2, ZuchongZhi-3 znacznie zwiększa wskaźniki wydajności. Kluczowe funkcje obejmują czas spójności 72 mikrosekund, wierność bramki z jednym kwadtem wynoszącym 99,90%, wierność bramki z dwoma kwatami 99,62%oraz wierność odczytu 99,13%. Ulepszenia te pozwalają na wykonanie bardziej złożonych operacji i obliczeń.
Zespół przeprowadził 83-kwadratowe, 32-warstwowe zadanie pobierania próbek losowego obwodu, osiągając prędkość obliczeniową, która przewyższa najsilniejszy najsilniejszy superkomputer o 15 rzędów wielkości. Ponadto ZuchongZhi-3 przewyższyło najnowsze wyniki obliczeń kwantowych Google o sześć rzędów wielkości, ustanawiając nowy punkt odniesienia w nadprzewodzących systemach kwantowych.
Po tych postępach naukowcy USTC koncentrują się na korekcie błędów kwantowych, splątaniu kwantowym, symulacji kwantowej i chemii kwantowej. Wdrożyli architekturę Qubit Grid 2D, aby poprawić wzajemne połączenia i szybkości transferu danych. Obecnie integrują kod powierzchniowy do korekcji błędów kwantowych, zaczynając od kodu powierzchniowego odległości 7, i planują rozszerzyć to na odległości 9 i 11.
Badanie zyskało znaczne uznanie. Jeden z recenzentów opisał to jako porównanie nowego nadprzewodzącego komputera kwantowego o najnowocześniejszej wydajności i zauważył znaczącą aktualizację z poprzednich 66-kwartowych ZuchongZhi-2.
Współpracownikami byli Szanghajskie Centrum Badań Nauk Kwantowych, Henan Key Laboratory of Quantum Information and Cryptography, China National Institute of Metrology, Jinan Institute of Quantum Technology, The School of Microelectronics na Xidian University oraz Instytut Fizyki Teoretycznej pod chińską Akademią Nauk.
Polecane zdjęcie: USTC
