Google Sycamore kvantinis kompiuteris buvo pirmasis, pademonstravęs kvantinį pranašumą – skaičiavimų atlikimą klasikiniams kompiuteriams nepasiekiama sparta – bet įprasti kompiuteriai vėl išsiveržė į priekį

2019 metais Google teigė, kad jos Sycamore kvantinis kompiuteris gali atlikti skaičiavimus, kuriuos galingiausias superkompiuteris atliktų per 10 000 metų – bet panašu, kad nekvantinis kompiuteris skaičiuoja kelis kartus greičiau už Google mašiną ir tuo pačiu metu naudoja mažiau energijos.

Kvantiniai kompiuteriai kai kuriuos skaičiavimus galėtų atlikti daug greičiau, nei klasikiniai kompiuteriai, bet kol kas yra dar tik jų vystymosi pradžia. 2019 metais Google paskelbė, kad Sycamore pasiekė „kvantinį pranašumą“ – tašką, kai kvantinis kompiuteris gali atlikti užduotį, kuri įprastiniams kompiuteriams būtų praktiškai neįmanoma.

Reikėjo patikrinti, kad kvantiniu kompiuteriu sukurti skaičių pasiskirstymas iš tiesų atsitiktinis, ką Sycamore sugebėjo atlikti per 3 minutes ir 20 sekundžių. Google komanda teigė, kad netgi galingiausias to meto superkompiuteris, IBM Summit, tokį patį rezultatą pateiktų po 10 000 metų.

[EU+Kuponai] Specialūs pasiūlymai turintiems augintinių ir namų švarai! Neregėta automatizuota kačių kraiko dėžė su APP, 11in1 priežiūros rinkinys ir galingi robotai siurbliai (Video) 2585 4 Specialūs pasiūlymai Nuolaidų kuponai Iš EU - saugus ir greitas pristatymas 2 metų garantijos 1) „Furbulous FB001“ - automatizuota kačių kraiko dėžė su APP 2) „JIGOO P300“ - augintinių 11in1 priežiūros rinkinys 3) „Narwal Freo X Plus“ - 7800Pa, plovimas, unikalus šepetys, atliekų suspaudimas, APP 4) „Ultenic MC1“ - 5000Pa, su automatine atliekų dėžute, save išsiplauna ir kt. Išsamiau

Tyrėjams rekordui pasiekti reikėjo galingesnės aparatinės įrangos. Jie naudojo kompiuterį su daugiau, nei 2300 Nvidia A100 GPU, kuris yra vienas iš pažangiausių klasikinių kompiuterių lustų ir mažmeninėje prekyboje kiekvienas kainuoja dešimtis tūkstančių dolerių. Negana to, prietaisas naudojo 2,39 kWh energijos, kai tuo tarpu Google Sycamore – 4,3 kWh.

Aiškindamiesi ryšį tarp energijos sąnaudų ir spartos, tyrėjai taip pat atliko skaičiavimus vos kiek daugiau, nei 17 sekundžių, sunaudodami vos 0,29 kWh, todėl galėjo paskelbti ir skaičiavimų, ir energinį pranašumą prieš Google kvantinį kompiuterį.

Google nepateikė komentaro iki straipsnio publikavimo, bet 2022 metais Sergio Boixo, Google Quantum AI vyr. mokslininkas, į ankstesnę klasikinių kompiuterių pažangą atsakė: „Mūsų 2019 straipsnyjesakėme, kad klasikiniai algoritmai gali patobulėti… bet esminis akcentas yra, kad kvantinės technologijos tobulėja eskponentiškai sparčiau. Tad nemanome, kad šis klasikinis būdas galėtų pasivyti kvantines grandines 2022 ir vėliau, nepaisant pastarųjų kelių metų rimtų patobulinimų.”

„2019 m. straipsnyje teigiama, kad tai buvo tuo metu žinomais klasikiniais metodais pasiektas pranašumas,“ sako Josh Nunn iš kvantinių kompiuterių startuolio Orca Computing. Jis mano, kad kvantinių ir klasikinių mašinų rungtyniavimas yra vertinga inovacijų paskata, bet sričiai vystantis, kiekvienas teiginys apie pranašumą ir jo paneigimą bus vis mažiau reikšmingas. „Kvantinėms technologijoms svarbu parodyti investicijas pateisinančius gebėjimus. Antra vertus, šiuos teiginius svarbu svarbu nuo nuodugniausia patikrinti,“ pabrėžia jis.

Christopher Monroe iš Marylando universiteto sako, kad teiginiai apie kvantinį pranašumą yra „pernelyg sureikšminami“ ir kad kvantiniai kompiuteriai taptų vertingais įrankiais net jeigu jų galimybės prilygtų klasikiniams kompiuteriams.

„Nenuostabu, kad yra ezoteriškų atvejų, kuriuos išspręsti gali programuojamos kvantinės sistemos ir kurie neįveikiami įprastiems kompiuteriams,“ sako jis. „Bet kad kvantinis skaičiavimas būtų vertingas, tereikia naudotojų bazės, kuriems būtina naudoti kvantinius kompiuterius kokioms nors užduotims – net jeigu jas įmanoma atlikti įprastais kompiuteriais.“

Matthew Sparkes
www.newscientist.com

Nuoroda: arXivDOI: 10.48550/arXiv.2407.00769