Ar visuotiniame kvantiniame skaičiavime buvo pasiektas kvantinis pranašumas?
Kvantinė viršenybė, terminas, kurį 2012 m. sukūrė Johnas Preskill, reiškia tašką, kai kvantiniai kompiuteriai gali atlikti užduotis, kurių nepasiekia klasikiniai kompiuteriai. Universalus kvantinis skaičiavimas, teorinė koncepcija, pagal kurią kvantinis kompiuteris galėtų efektyviai išspręsti bet kokią problemą, kurią gali išspręsti klasikinis kompiuteris, yra svarbus etapas kvantinės informacijos apdorojimo srityje.
2019 m. „Google“ teigė pasiekusi kvantinį pranašumą su savo 53 kubitų kvantiniu procesoriumi, pavadintu Sycamore. Jie pranešė, kad Sycamore per 200 sekundžių išsprendė konkrečią problemą, kuriai išspręsti greičiausiam pasaulyje superkompiuteriui „Summit“ prireiktų maždaug 10,000 XNUMX metų. Šis kvantinės viršenybės demonstravimas buvo novatoriškas momentas kvantinio skaičiavimo srityje.
Tačiau terminas „kvantinė viršenybė“ buvo sutiktas tam tikrų prieštaravimų. Kritikai teigia, kad pats terminas reiškia hierarchiją tarp kvantinio ir klasikinio skaičiavimo, o tai gali būti ne pats tiksliausias situacijos vaizdas. Be to, tebevyksta diskusijos apie konkretų kvantinės viršenybės apibrėžimą ir ar Sycamore eksperimentas tikrai atitinka visus kriterijus, reikalingus šiam etapui.
Žvelgiant iš teorinės perspektyvos, universalaus kvantinio skaičiavimo įgyvendinimas, kai kvantinis kompiuteris gali efektyviai išspręsti bet kokią problemą, kurią gali išspręsti klasikinis kompiuteris, lieka atviras klausimas. Nors buvo padaryta didelė pažanga kuriant kvantinius algoritmus, kurie tam tikrose užduotyse pranoksta klasikinius algoritmus, visas kvantinių kompiuterių potencialas dar nėra išnaudotas.
Nors „Google“ atliktas Sycamore eksperimentas pažymėjo didelę pažangą kvantinio skaičiavimo srityje ir iškėlė svarbių klausimų apie kvantinių kompiuterių galimybes, universalaus kvantinio skaičiavimo pasiekimas, taigi ir kvantinis pranašumas tikrąja prasme, tebėra nuolatinė tyrimų sritis. tyrinėjimas.
Kiti naujausi klausimai ir atsakymai apie EITC/QI/QIF kvantinės informacijos pagrindai:
- Ar kvantinių būsenų amplitudės visada yra tikrieji skaičiai?
- Kaip veikia kvantinio neigimo vartai (quantum NOT arba Pauli-X vartai)?
- Kodėl Hadamardo vartai yra savaime grįžtami?
- Jei išmatuosite 1-ąjį varpo būsenos kubitą tam tikru pagrindu, o paskui išmatuosite 2-ąjį kubitą bazėje, pasuktoje tam tikru kampu teta, tikimybė, kad gausite projekciją į atitinkamą vektorių, yra lygi teta sinuso kvadratui?
- Kiek klasikinės informacijos bitų reikėtų norint aprašyti savavališkos kubito superpozicijos būseną?
- Kiek matmenų turi 3 kubitų erdvę?
- Ar kubito matavimas sunaikins jo kvantinę superpoziciją?
- Ar kvantiniai vartai gali turėti daugiau įėjimų nei išėjimų, kaip ir klasikiniai vartai?
- Ar universalioje kvantinių vartų šeimoje yra CNOT vartai ir Hadamardo vartai?
- Kas yra dvigubo plyšio eksperimentas?
Peržiūrėkite daugiau klausimų ir atsakymų EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals