Quantum Chip los berekeninge 13000x op as die vinnigste superrekenaar
Google se Quantum AI-span berig dat sy 105-qubit Willow-skyfie 'n komplekse berekening in ongeveer drie uur oplos, as die vinnigste superrekenaar vyf jaar neem.
Die bevindinge, gepubliseer in Nature, demonstreer dat Willow-chip 'n nuwe algoritme genaamd Quantum Echoes gebruik om die komplekse berekeninge uit te voer, wat dit 13 000 keer vinniger maak as die kragtige klassieke superrekenaar.Dit is die eerste keer dat 'n kwantumverwerker resultate gelewer het wat beide vinniger en verifieerbaar is, met minder foute, wat een van die belangrikste kritiek van vroeëre kwantumeksperimente aanspreek.
Die Quantum Echoes-algoritme meet hoe inligting binne 'n kwantumstelsel versprei.Dit voer 'n reeks bewerkings uit, verander een kwbit effens, en keer dan die proses om om resultate te vergelyk.Dit help om te bestudeer hoe 'n klein versteuring die hele stelsel beïnvloed, 'n taak wat vinnig onmoontlik word vir klassieke rekenaars as gevolg van die eksponensiële aantal veranderlikes wat betrokke is.
Google se Willow-skyfie het nie iets soos 'n weervoorspelling of 'n nuwe molekule se presiese struktuur bereken nie.Dit het bereken wat 'n "buitetyd-orde-korrelator" (OTOC) genoem word: 'n soort wiskundige toets wat in fisika gebruik word om te meet hoe inligting binne 'n kwantumstelsel versprei.
Dit het 'n stel kwantumbewerkings op 65 van sy qubits uitgevoer om 'n komplekse, verstrengelde toestand te skep, soos om 'n vloeistof te roer totdat dit chaoties is.Toe het dit een qubit effens versteur, wat 'n klein verandering ingebring het.Ten slotte het dit al die bewerkings in omgekeerde rigting uitgevoer, en die "voor" en "na" state vergelyk.
Hierdie vorentoe-en-terug-proses vorm die Quantum Echoes-algoritme.Die naam kom van die idee dat die stelsel sy eie kwantumtoestand "eggo", wat onthul hoeveel van die versteuring versprei het en hoe onomkeerbaar die chaos is.
Klassieke rekenaars kan probeer om hierdie gedrag te simuleer, maar die aantal berekeninge groei eksponensieel soos jy meer kwbits byvoeg.Selfs die Frontier-superrekenaar kan nie 'n 65-kwbit-kwantumstelsel volledig simuleer met die akkuraatheid wat nodig is vir OTOC-berekeninge nie.
Dus, wat Willow eintlik bereken het, was hoeveel en hoe vinnig inligting binne 'n kwantumnetwerk versprei, 'n basiese stap vir die modellering van fundamentele molekulêre interaksies, energie-oordrag en chemiese reaksies in toekomstige eksperimente.
