China mencapai klaim supremasi kuantum dengan chip baru 1 kuadrily kali lebih cepat daripada superkomputer yang paling kuat
Peneliti di Cina telah mengembangkan a Unit pemrosesan kuantum (Qpu) yaitu 1 kuadrillion (10¹⁵) kali lebih cepat dari Superkomputer terbaik di planet ini.
Prototipe baru 105-qubit chip, dijuluki “Zuchongzhi 3.0,” yang menggunakan superkonduktor qubitmewakili langkah maju yang signifikan untuk Komputasi kuantum, Para ilmuwan di Universitas Sains dan Teknologi Tiongkok (USTC) di Hefei mengatakan.
SAYAt menyaingi hasil pembandingan yang ditetapkan oleh Google terbaru Willow QPU Pada bulan Desember 2024 yang memungkinkan para ilmuwan untuk mempertaruhkan klaim Supremasi kuantum -Di mana komputer kuantum lebih mampu daripada superkomputer tercepat-dalam pembandingan berbasis laboratorium.
Para ilmuwan menggunakan prosesor untuk menyelesaikan tugas pada komputasi kuantum yang banyak digunakan Sirkuit acak Benchmark sampling (RSC) hanya dalam beberapa ratus detik, kata mereka dalam sebuah studi baru yang diterbitkan 3 Maret di jurnal Surat Ulasan Fisik.
Tes ini, tugas pengambilan sampel sirkuit acak 83-qubit, 32-lapis, juga diselesaikan 1 juta kali lebih cepat dari Hasil ditetapkan oleh chip Sycamore generasi Google sebelumnyaditerbitkan pada Oktober 2024. Perbatasansuperkomputer tercepat kedua di dunia, hanya akan dapat menyelesaikan tugas yang sama dalam 5,9 miliar tahun, sebaliknya
Terkait: Komputer kuantum modular pertama di dunia yang dapat beroperasi pada suhu kamar online
Meskipun hasilnya menunjukkan QPU mampu mencapai supremasi kuantum, pembandingan RCS spesifik menggunakan metode kuantum nikmat. Juga, perbaikan dalam algoritma klasik yang mendorong komputasi klasik dapat menutup celah, seperti yang terjadi pada 2019 ketika para ilmuwan Google pertama kali mengumumkan komputer kuantum telah mengungguli komputer klasik – Dalam penggunaan pertama benchmark RSC.
“Pekerjaan kami tidak hanya memajukan perbatasan komputasi kuantum, tetapi juga meletakkan dasar untuk era baru di mana prosesor kuantum memainkan peran penting dalam mengatasi tantangan dunia nyata yang canggih,” kata para ilmuwan dalam penelitian ini.
Menyaingi prosesor kuantum terbaik Google
Iterasi terbaru Zuchongzhi mencakup 105 qubit transmon-perangkat yang terbuat dari logam seperti tantalum, niobium, dan aluminium yang telah mengurangi sensitivitas terhadap kebisingan-dalam kisi persegi panjang 15-by-7. Ini dibangun di atas chip sebelumnya, yang termasuk 66 qubit.
Salah satu bidang terpenting yang penting untuk kelayakan komputasi kuantum dalam pengaturan dunia nyata adalah waktu koherensi, ukuran berapa lama qubit dapat mempertahankan superposisi dan memanfaatkan hukum mekanika kuantum untuk melakukan perhitungan secara paralel. Waktu koherensi yang lebih lama berarti operasi dan perhitungan yang lebih rumit dimungkinkan.
Perbaikan besar lainnya adalah dalam koreksi kesalahan gerbang dan kesalahan kuantum, yang telah menjadi hambatan untuk membangun komputer kuantum yang bermanfaat. Gate Fidelity mengukur seberapa akurat gerbang kuantum melakukan operasi yang dimaksudkan, di mana gerbang kuantum analog dengan gerbang logika klasik, melakukan operasi spesifik pada satu atau lebih qubit, memanipulasi keadaan kuantum mereka. Qubit kesetiaan yang lebih tinggi berarti lebih sedikit kesalahan dan perhitungan yang lebih akurat.
Zuchongzhi 3.0 dilakukan dengan kesetiaan gerbang paralel-tunggal paralel yang mengesankan sebesar 99,90%, dan kesetiaan gerbang dua-qubit paralel sebesar 99,62%. QPU willow Google sedikit mengisapnya, dengan hasil masing -masing 99,97% dan 99,86%.
Perbaikan ini sebagian besar dimungkinkan karena peningkatan rekayasa, termasuk peningkatan dalam metode fabrikasi dan desain qubit yang lebih dioptimalkan, kata para ilmuwan dalam penelitian ini. Misalnya, iterasi terbaru secara litografik mendefinisikan komponen qubit menggunakan tantalum dan aluminium, terikat melalui proses flip-chip bump indium. Ini meningkatkan akurasi dan meminimalkan kontaminasi.
