Supremacja kwantowa to jak najbardziej realna rzecz, o czym możemy się przekonać dzięki projektowi realizowanemu przez Google. Związani z tą firmą naukowcy zaprojektowali system wykraczający wydajnością poza to, co mogą oferować superkomputery.
Tak przynajmniej sugerują autorzy publikacji dostępnej w formie prepintu w bazie danych serwisu arXiv. Jak wynika z przedstawionych informacji, komputer kwantowy zaprojektowany przez Google składa się z 70 kubitów, czyli bitów kwantowych. Te, w odróżnieniu klasycznych bitów, zdolnych do przyjmowania wartości 0 lub 1, mogą utrzymywać obie jednocześnie.
Poszerza to możliwości obliczeniowe układów opartych na takim rozwiązaniu, znacząco przyspieszając wykonywanie różnego rodzaju zadań. I to do tego stopnia, iż czynności zajmujące zwykłym komputerowym setki tysięcy lat, w przypadku komputerów kwantowych okazują się kwestią do rozwiązania w ciągu sekund. Ale jak wypadają takie urządzenia w porównaniu z superkomputerami?
Tym właśnie postanowili zająć się autorzy przytoczonej publikacji. Wykonując test zwany losowym próbkowaniem obwodów, badacze chcieli się przekonać, ile czasu zajmie wykonanie wybranych obliczeń poszczególnym maszynom. W takich okolicznościach okazało się, iż superkomputer Frontier – obecny numer jeden na całym świecie – potrzebowałby na wykonanie tego zadania nieco ponad 47 lat. W przypadku komputera kwantowego Sycamore dostarczenie wyników zajęło natomiast tylko kilka sekund.
Naukowcy postanowili zestawić ze sobą superkomputer Frontier z komputerem kwantowym Sycamore od Google
Wygląda więc na to, że supremacja kwantowa to już nie tylko kwestia przewidywań, ale rzeczywistość, która już nadeszła. Oczywiście komputery kwantowe wciąż muszą być dopracowywane, ponieważ tak naprawdę nadal nie widzimy ich w ostatecznej, funkcjonalnej formie. Widać natomiast, jak gigantyczny potencjał drzemie w tej technologii. Z jej wykorzystaniem żaden problem obliczeniowy nie powinien być straszny światu nauki.
Obecnie za jedną z kluczowych trudności stojących na drodze do dalszego rozwoju komputerów kwantowych uznaje się zakłócenia zwane szumami. Ryzyko ich występowania jest najniższe, gdy temperatury zostaną obniżone do skrajnych wartości, bliskich zeru absolutnemu, czyli najniższej występującej we wszechświecie temperaturze. Wyzwaniem będzie uporanie się z szumami, przy jednoczesnym podniesieniu temperatur do nieco bardziej przyziemnych wartości.
