План по квантовой превосходство

Вещи становятся реальными для исследователей в Калифорнийском университете в Санта Барбара Джона Мартиниса/Google-группы. Они делают хорошее о своих намерениях объявить превосходство в жесткой глобальной гонке, чтобы построить первый квантовый машины, чтобы превзойти лучших классических суперкомпьютеров.

Но что такое квантовая превосходство в области, где кругозор не расширяется на регулярной основе, в которых команды из ярчайших квантовых вычислений умы мира регулярно повышаете ставку на количество и тип квантовых битов («кубиты») они могут строить, каждый со своим набором качеств?

«Давайте определимся, что это как-то расплывчато», — говорит исследователь компании Google Карла Нилла. Проще говоря, продолжил он, «мы хотим проанализировать алгоритм или вычисление, которое не могло быть сделано иначе. Вот что мы на самом деле означают».

Нил является главным автором группы нового документа «под копирку для демонстрации квантовой превосходство со сверхпроводящими кубитами,» теперь опубликованы в журнале Наука.

К счастью, природа предлагает множество таких сложных ситуаций, в которых эти переменные являются настолько многочисленными и настолько взаимозависимы, что классические компьютеры не могут вместить всех значений и выполнения операций. Думаю химических реакций, взаимодействий жидкости, даже квантовые фазовые переходы в твердых телах и множество других проблем, которые пугают исследователей в прошлом. Что-то на порядок как минимум 49 кубиты — примерно эквивалентно петабайт (миллионов гигабайт) классическая Оперативная память — мог бы поставить квантовый компьютер на равных с суперкомпьютерами в мире. Совсем недавно, Google Нила/коллеги Мартини объявили о попытке к квантовой господство с 72-кубит чип, обладающий «остистая» архитектуры, который еще должен быть поставлен через его шагов.

Но, по мнению Нилла, это больше, чем количество кубитов на руках.

«Вы должны создать какую-то эволюцию системы, которая ведет вас, чтобы использовать каждое государство, которое имеет свое название, связанное с ним,» сказал он. Мощь квантовых вычислений лежит, среди прочего, в суперпозиции состояний. В классических компьютерах, каждый бит может находиться в одном из двух состояний — ноль или один, или нет, True или false, но кубиты могут существовать в третье состояние, которое является суперпозицией как ноль и единица, повышая в геометрической прогрессии число возможных состояний квантовой системы можно исследовать.

Кроме того, говорят исследователи, верность-это важно, потому что массивные вычислительные мощности не стоит, если она не точная. Декогеренция является серьезной проблемой для тех, кто строит квантовый компьютер — возмутить системы, информация изменилась. Подождите несколько сотых секунды слишком долго, информация снова меняется.

«Люди могут построить 50 кубит систем, но вы должны спросить, насколько хорошо он рассчитал, что вы хотели его вычислить», — сказал Нилл. «Это критический вопрос. Это самая трудная часть поля». Эксперименты с их сверхпроводящих кубитов показали ошибку ставке один процент в кубит с трех — и девяти-кубит систем, которые, мол, могут быть снижены, так как они масштабируются вверх, через улучшения в оборудовании, калибровка, материалов, архитектуры и машинного обучения.

Дом кубита системы в комплекте с компонентами для исправления ошибок — исследователи оценивают в диапазоне от 100 000 до миллиона кубитов-это выполнимо и часть плана. И еще лет. Но это не значит, что их система уже не способны делать тяжелую работу. Совсем недавно он был развернут, с спектроскопии, по проблеме многих тел в квантовой локализации изменение фазы — квантовый компьютер решении проблемы квантовой статистической механики. В том эксперименте, девять-кубитовая система стала квантовый симулятор, с помощью фотонов, прыгающих на их время, чтобы сопоставить эволюцию электронов в системе растет, но очень управляемый, непорядок.

«Хорошая причина, почему наша преданность была так высока, потому, что мы смогли достичь сложных государств в очень мало времени», — объяснил Нейл. Чем быстрее система сможет изучить все возможные состояния, тем лучше прогноз, как будет развиваться система, сказал он.

Если все пройдет гладко, мир должен видеть только реальный УСБ и Google квантовый компьютер. Исследователи стремятся поставить его через его шагов, получая ответы на вопросы, которые раньше были доступны только через теорию, экстраполяции и высокообразованных гадать … и открывая совершенно новый уровень экспериментов и исследований.

«Это, безусловно, очень интересно», — сказали в Google исследователь Pedram Roushan, который вел многочастичной квантовой имитации работы опубликовано в Наука в 2017 году. Они ожидают, что их ранние работы, чтобы остаться близко к дому, таких как исследования в области физики конденсированного состояния и квантовой статистической механики, но они планируют расширяться в другие области, в том числе химии и материалов, так как технология становится все более совершенной и доступной.

«Например, зная, может ли молекула форме залога или реагировать каким-либо другим способом с другой молекулой за какие-то новые технологии… есть несколько важных проблем, которые Вы не можете примерно прикинуть, что на самом деле зависит от деталей и очень сильную вычислительную мощность,» Roushan сказал, намекая на то, что несколько лет вниз по линии, они могут быть в состоянии предоставить более широкий доступ к такой вычислительной мощности. «Так что вы можете получить учетную запись, войдите в систему и изучить квантовый мир».

Originally posted 2018-04-12 23:44:46.

Related posts

Leave a Comment

7 + 20 =