Классические алгоритмы все еще превосходят квантовые

Сверхмощные квантовые компьютеры, которые пытаются создать ученые и инженеры всего мира, должны быть еще более мощными, чем принято считать, пишет Science Daily. К такому выводу пришла команда британских физиков, математиков и программистов из Университета Бристоля. Результаты их исследования опубликованы на этой неделе в Nature Physics,

Открытие было совершено благодаря высокоэффективному квантовому алгоритму, известному как «выборка бозона», который часто используется для демонстрации превосходства квантовых вычислений над классическими компьютерами. Задача выборки бозона обычно решается с использованием фотонов в оптических чипах — эта технология разработана в лаборатории Бристольского университета QETLabs.

Ранее ученые считали, что благодаря квантовым вычислениям выборка бозона уже в пределах досягаемости. Но бристольская команда смогла перестроить старый классический алгоритм, чтобы имитировать выборку бозона, и выяснила, что предел гораздо дальше, чем предполагалось.

«Самый большой зарегистрированный эксперимент по исследованию бозона проведен с помощью пяти фотонов, — говорит один из исследователей QETLabs Алекс Невилл. — Считалось, что достаточно 30 или даже 20 фотонов, чтобы продемонстрировать квантовое превосходство в вычислительной области. Однако сегодня, имея доступ к самому мощному суперкомпьютеру, мы могли бы имитировать выборку бозонов и с 50 фотонами».

Ученые смогли смоделировать выборку бозонов для 20 фотонов на своем ноутбуке и увеличить размер имитации до 30 фотонов с помощью ведомственных серверов.

Хотя вычисления могут занять больше времени, чем предполагалось, доктор Энтони Лэйн, возглавляющий группу в QETLabs, по-прежнему оптимистически оценивает перспективы создания нового устройства. «Теперь у нас есть четкое представление о технологической проблеме, с которой мы должны столкнуться, чтобы продемонстрировать, что квантовые машины могут вычислять быстрее, чем классические устройства, — говорит он. — Для отбора проб бозонов точка сингулярности лежит только за пределами 50 фотонов, и мы можем ее достичь».