Ν?ο επ?τευγμα στο χ?ρο τη? κβαντικ?? υπολογιστικ?? απ? Κιν?ζου? επιστ?μονε?

(Φωτογραφ?α / Xinhua)

Κιν?ζοι επιστ?μονε? παρουσ?ασαν τη Δευτ?ρα ?να πρωτ?τυπο υπεραγ?γιμου κβαντικο? υπολογιστ? με την ονομασ?α "Zuchongzhi 3.0", το οπο?ο διαθ?τει 105 qubits, σηματοδοτ?ντα? μια σημαντικ? πρ?οδο στι? κβαντικ?? υπολογιστικ?? εξελ?ξει? τη? Κ?να?. Το επ?τευγμα αυτ? θ?τει επ?ση? ν?ο ρεκ?ρ στην κβαντικ? υπολογιστικ? υπεροχ? εντ?? των υπεραγ?γιμων συστημ?των.

Αναπτ?χθηκε απ? Κιν?ζου? φυσικο?? τη? κβαντικ?? επιστ?μη?, ?πω? οι Pan Jianwei, Zhu Xiaobo, Peng Chengzhi, κ.?. Το "Zuchongzhi 3.0" διαθ?τει 105 αναγν?σιμα qubits και 182 συνδ?σμου? (couplers). Μπορε? να επεξεργαστε? εργασ?ε? δειγματοληψ?α? τυχα?ων κβαντικ?ν κυκλωμ?των με ταχ?τητα ?να τετρ?κι? εκατομμ?ριο φορ?? γρηγορ?τερη απ? τον πιο ισχυρ? υπερυπολογιστ? του κ?σμου και 1 εκατομμ?ριο φορ?? γρηγορ?τερη απ? τα τελευτα?α αποτελ?σματα τη? Google, που δημοσιε?θηκαν στο Nature τον Οκτ?βριο του 2024.

Η κβαντικ? υπολογιστικ? υπεροχ? (quantum supremacy) αναφ?ρεται στο σημε?ο ?που οι κβαντικο? υπολογιστ?? ξεπερνο?ν του? πιο προηγμ?νου? κλασικο?? υπερυπολογιστ?? σε συγκεκριμ?νε? εργασ?ε?. Αυτ? το ορ?σημο δεν επιβεβαι?νει μ?νο τη βιωσιμ?τητα τη? κβαντικ?? υπολογιστικ??, αλλ? λειτουργε? και ω? ?μεσο? δε?κτη? τη? ερευνητικ?? δ?ναμη? εν?? ?θνου? στον τομ?α αυτ?. Η Κ?να και οι Ηνωμ?νε? Πολιτε?ε? ε?ναι σ?μερα οι δ?ο παγκ?σμιοι πρωτοπ?ροι στην κβαντικ? υπολογιστικ? ?ρευνα, με κ?θε χ?ρα να σημει?νει διαδοχικ? πρωτοποριακ? επιτε?γματα.

Το 2019 και 2020, οι Ηνωμ?νε? Πολιτε?ε? και η Κ?να παρουσ?ασαν τα πρ?τα του? πρωτ?τυπα κβαντικ?ν υπολογιστ?ν, "Sycamore" και "Jiuzhang", επιτυγχ?νοντα? την κβαντικ? υπεροχ?.

Το 2021, η Κ?να αν?πτυξε ?να 66-qubit προγραμματιζ?μενο υπεραγ?γιμο κβαντικ? υπολογιστικ? σ?στημα με την ονομασ?α "Zuchongzhi 2.1", καθιστ?ντα? τη την πρ?τη χ?ρα που π?τυχε κβαντικ? υπολογιστικ? υπεροχ? σε δ?ο κ?ριε? τεχνολογικ?? διαδρομ??. Σ?μφωνα με την ερευνητικ? ομ?δα, το "Zuchongzhi 3.0" βελτι?νει σημαντικ? βασικ?? επιδ?σει? σε σ?γκριση με τον προκ?τοχ? του, "Zuchongzhi 2.1", επιτυγχ?νοντα? παγκ?σμια πρωτοπορ?α στην κβαντικ? υπολογιστικ? ισχ?.

Η μελ?τη δημοσιε?θηκε στο επιστημονικ? περιοδικ? Physical Review Letters. Οι αξιολογητ?? επα?νεσαν την εργασ?α, χαρακτηρ?ζοντ?? την "ορ?σημο για ?να ν?ο υπεραγ?γιμο κβαντικ? υπολογιστ?, που παρουσι?ζει τεχνολογικ? υπεροχ?" και "σημαντικ? αναβ?θμιση απ? τη συσκευ? των 66 qubits".

Η παγκ?σμια επιστημονικ? κοιν?τητα ?χει διαμορφ?σει ?ναν τρι?ν σταδ?ων οδικ? χ?ρτη για την αν?πτυξη τη? πειραματικ?? κβαντικ?? υπολογιστικ??: α) τη επ?τευξη κβαντικ?? υπεροχ?? (Quantum Supremacy) β) την αν?πτυξη κβαντικ?ν προσομοιωτ?ν με εκατοντ?δε? ελεγχ?μενα qubits, ικανο?? να επιλ?ουν προβλ?ματα π?ρα απ? τι? δυνατ?τητε? των υπερυπολογιστ?ν και γ) τη σημαντικ? βελτ?ωση στην ακρ?βεια ελ?γχου των qubits, στην κλ?μακα ολοκλ?ρωση? και στη δι?ρθωση σφαλμ?των, ?στε να καταστε? δυνατ? η δημιουργ?α προγραμματιζ?μενων, γενικο? σκοπο? κβαντικ?ν υπολογιστ?ν.

Το κβαντικ? πλεον?κτημα αποτελε? κρ?σιμο θεμ?λιο για τι? ?μεσε? εφαρμογ?? και την αν?πτυξη μαζικ? επεκτ?σιμη? δι?ρθωση? σφαλμ?των, και τα δ?ο απαρα?τητα για το μ?λλον των πρακτικ?ν κβαντικ?ν υπολογιστ?ν. Η ερευνητικ? ομ?δα του "Zuchongzhi 3.0" εξερευν? ενεργ? δι?φορε? κατευθ?νσει?, ?πω?: την δι?ρθωση κβαντικ?ν σφαλμ?των, την κβαντικ? εμπλοκ? (Quantum Entanglement), την Κβαντικ? προσομο?ωση και την Κβαντικ? χημε?α

Σ?μφωνα με τον Zhu Xiaobo, η ομ?δα πραγματοποιε? ?ρευνα για δι?ρθωση σφαλμ?των με επιφανειακ? κ?δικα (surface code error correction) με απ?σταση κ?δικα 7. Μετ? απ? πρ?οδο, θα επεκταθε? σε 9 και 11, ανο?γοντα? τον δρ?μο για μεγ?λη? κλ?μακα? ενσωμ?τωση και ?λεγχο των qubits.