Kvantni Računari: Revolucija u Modeliranju i Izračunima
Kvantni računari imaju potencijal da revolucioniraju područja modeliranja i izračuna. Iskorištavajući neobične zakone kvantne mehanike, ovi uređaji mogu izvoditi proračune koji bi najbržim superračunalima trebali milijarde godina da ih završe. Iako je gradnja i upravljanje kvantnim računalima puna izazova i možda je još daleko od šire primjene, neki njihovi sastavni dijelovi već postižu rekordne rezultate.
Kvantna Supremacija i Zuchongzhi-3
Već nekoliko godina različite organizacije i privatne tvrtke najavljuju koncept “kvantne supremacije” – sposobnost kvantnog procesora da izvrši izračun brže od konvencionalnog superračunala. Najnoviji kandidat za ovaj rekord je Zuchongzhi-3, prototip superprovodnog kvantnog računala koji se sastoji od 105 qubita, što je kvantni ekvivalent običnim bitovima računala. Za usporedbu, sadašnji drugi najmoćniji superračunalo, Frontier, trebao bi gotovo 6 milijardi godina da izvrši ono što Zuchongzhi-3 može učiniti za nekoliko minuta, tvrde kineski istraživači.
Izazov Random Circuit Sampling
Zadatak koji se treba izvršiti zove se Random Circuit Sampling (RCS), dobro utvrđeni (iako ponekad kontroverzni) benchmark kvantnog računanja koji nema specifičnu primjenu. U suštini, procesor generira nasumične kvantne krugove i analizuje njihove rezultate, što kvantni računari rade mnogo bolje od klasičnih računala.
Kako bi procijenili njegove sposobnosti, tim je proveo zadatak slučajnog uzorkovanja na sustavu s 83 qubita i 32 sloja. “U usporedbi s trenutnim optimalnim klasičnim algoritmom, brzina računanja nadmašuje onu najmoćnijeg superračunala na svijetu za 15 redova veličine,” stoji u izjavi s Kineskog sveučilišta za znanost i tehnologiju. “Osim toga, nadmašuje najnovije rezultate koje je Google objavio u listopadu prošle godine za 6 redova veličine, uspostavljajući najsnažniju kvantnu računalnu prednost u superprovodnom sustavu do sada.”
Impresivni Rezultati Kvantnog Računanja
Ako su ovi brojevi potvrđeni, to znači da je Zuchongzhi-3 2 milijuna milijardi puta brži u RCS od Frontiera i otprilike 1 milijun puta brži od Googleovog Sycamorea. Međutim, ovaj novi čip se čini sporijim od Googleovog Willow; prema priopćenju kompanije iz Mountain Viewa, Willow je 10 milijardi puta brži od Zuchongzhi-3.
Praktične Primjene Kvantnih Računala
Iako ovi procesori mogu izvoditi zanimljive zadatke, to nisu kvantni računari koji će promijeniti svijet. Temeljem našeg trenutnog znanja i tehnologije, još uvijek nedostaje praktičnih primjena za trenutna kvantna računala. Prošle godine Google je pokrenuo globalno natjecanje nudeći 5 milijuna dolara za pronalaženje praktične upotrebe kvantnih računala.
Zanimljiva primjena predstavljena je prije nekoliko tjedana kada je kvantni uređaj korišten za simulaciju pojednostavljene verzije mogućeg kraja svemira. Za to je zaista potreban kvantni računar. Istraživanje je objavljeno u časopisu Physical Review Letters.
Zaključak
Kvantni računari predstavljaju uzbudljivo područje tehnologije s ogromnim potencijalom za budućnost. Iako se suočavaju s raznim izazovima i još uvijek je dužan nastaviti raditi na praktičnim aplikacijama, nedavne inovacije poput Zuchongzhi-3 pokazale su koliko daleko kvantno računanje može ići. Ova revolucionarna tehnologija mogla bi promijeniti način na koji pristupamo modeliranju, izračunima i istraživanju svemira. Pratite nas za najnovije vijesti i trendove u svijetu kvantnog računalstva!
