2019 metais „Google“ pirmieji paskelbė, jog pasiekė vadinamąją „kvantinę viršenybę“, kuomet kvantinis kompiuteris aiškiai įrodė savo pranašumą prieš geriausius to meto pasaulio superkompiuterius. Tiesa, IBM anuomet skelbė, kad „Google“ nėra visiškai teisūs.
Tuo tarpu Kinijos mokslininkai – pagrindinė jų grupė dirba Kinijos mokslo ir technologijų universitete Hefėjuje – moksliniame straipsnyje paskelbė savo ataskaitą apie kvantinį kompiuterį „Jiuzhang“, kuris, anot kūrėjų, yra ne mažiau nei 10 mlrd. kartų greitesnis už „Google“ kvantinį kompiuterį. Patį „Jiuzhang“ superkompiuterį ir jo darbą aprašantis straipsnis žurnale „Science“ buvo publikuotas gruodžio 3 dieną.
Ir jei abu Kinijos mokslininkų teiginiai atlaikys kritišką kitų mokslininkų patikrinimą, tai bus jau antras kartas pasaulyje, kai buvo pasiekta kvantinė viršenybė.
Kinijos investicijos į kvantinių kompiuterių tobulinimą pastaraisiais metais buvo milžiniškos. Xi Jinpingo partija Kinijos Nacionalinei kvantinių informacinių mokslų laboratorijai yra skyrus bendrą finansavimą, kuris prilyginamas 10 mlrd. JAV dolerių.
Be to, Kinija yra pasaulyje pirmaujanti kvantinių duomenų tinklų lyderė. Tokiuose tinkluose duomenys yra koduojami taikant kvantinius metodus ir perduodami dideliais atstumais.
Kvantinių kompiuterių privalumas yra jų gebėjimas panaudoti neįprastas matematines konstrukcijas, veikiančias kvantiniame pasaulyje. Tai suteikia galimybę tam tikrose užduotyse parodyti didesnį našumą už standartinius kompiuterius.
Klasikiniai kompiuteriai skaičiavimus vykdo atlikdami operacijas su bitais, kurie geba vienu metu įgyti tik vieną iš dviejų reikšmių – 1 arba 0. Tuo tarpu kvantinių kompiuterių bitai (kubitai) gali įgyti kelias reikšmes vienu metu.
Tačiau nepaisant to, kad teorijos, prognozuojančios, jog kvantiniai kompiuteriai galės būti našesni už klasikinius kompiuterius, buvo surašytos dar prieš kelias dešimtis metų, teorijos pavertimas praktika buvo ne tokia jau lengva užduotis.
Kinijos kvantinis kompiuteris skaičiavimus (kurie apribojami konkrečiais klausimais apie šviesos dalelių elgesį) vykdo naudodami optines grandines.
„Google“ kvantinis kompiuteris „Sycamore“ tam naudoja luste patalpintas superlaidžias medžiagas ir jo struktūra yra artimesnė klasikiniam kompiuteriui.
Pats savaime kaip atskiras kompiuteris nei kinų, nei „Google“ aparatas nebūtų labai naudingas – kiniškas įrenginys apskritai buvo sukurtas vieno konkretaus užduoties tipo atlikimui.
Norėdami išbandyti „Jiuzhang“, mokslininkai jam paskyrė „Gauso bozonų atrankos“ užduotį, kuomet kompiuteris skaičiuoja sudėtingos grandinės naudojančios šviesą, išvedamus duomenis. Išvedami duomenys atvaizduojami kaip skaičių seka. Šviesą sudaro dalelės, vadinamos fotonais, o fotonai priklauso kategorijai dalelių, kurios yra vadinamos bozonais.
Sėkmę Kinijos mokslininkai matavo pagal aptiktų fotonų kiekį. „Jiuzhang“ kvantinis kompiuteris, kuris pats jau yra optinė grandinė, vieno testo metu aptiko maksimalų ffotonų skaičių – 76, o per visus testus nustatė vidutinį 43 fotonų kiekį.
Šios užduoties skaičiavimo vidutinis laikas kiekvieno eksperimento metu buvo apie 200 sekundžių. Tuo tarpu kiniškas superkompiuteris „TaihuLight“ taip pat galėjo atlikti tą pačią užduotį, tik jam būtų prireikę 2,5 mlrd. metų tokiam pačiam atsakymui pateikti.
O tai rodo, kad kiniškas kvantinis kompiuteris Gauso bozonų atranką gali atlikti 100 trilijonų kartų greičiau nei klasikinis superkompiuteris.
Tiesa, tai jokiu būdu dar nereiškia, kad Kinija jau sukūrė visiškai praktišką kvantinį kompiuterį. Kinijos naujienų agentūra „Xinhua“ nurodo, kad šis įrenginys yra labai specializuotas ir labiausiai pritaikytas būtent Gauso bozonų atrankos vykdymui. Kita vertus, tai taip pat yra ganėtinai svarbus pasiekimas.
