infos.ro

Supremația cuantică a Google este contestată de computerele obișnuite, deocamdată

Autor:, www.newscientist.com

În 2019, Google a arătat că computerul său cuantic Sycamore ar putea rezolva o problemă pe care niciun computer obișnuit nu o poate rezolva – dar acum un nou algoritm oferă dispozitivelor non-cuantice avantaje.


Tehnologie


18 august 2022

Google Sycamore

Computerul cuantic Sycamore de la Google

Google (CC BY 3.0)

Google a fost provocat de un algoritm care ar putea rezolva o problemă mai rapid decât computerul său cuantic Sycamore, pe care l-a folosit în 2019 pentru a revendica primul exemplu de „supremație cuantică” – punctul în care un computer cuantic poate finaliza o sarcină care ar fi imposibilă pentru calculatoarele obișnuite. Google admite că recordul său din 2019 nu va rezista, dar spune că computerele cuantice vor câștiga în cele din urmă.

Sycamore a atins supremația cuantică într-o sarcină care implică verificarea faptului că un eșantion de numere ieșit de un circuit cuantic are o distribuție cu adevărat aleatorie, pe care a putut-o finaliza în 3 minute și 20 de secunde. Echipa Google a spus că până și cel mai puternic supercomputer din lume de la acea vreme, IBM’s Summit, ar avea nevoie de 10.000 de ani pentru a obține același rezultat.

Acum, Pan Zhang de la Academia Chineză de Științe din Beijing și colegii săi au creat un algoritm îmbunătățit pentru un computer non-cuantic care poate rezolva problema eșantionării aleatorii mult mai rapid, contestând afirmația Google că un computer cuantic este singura modalitate practică de a face acest lucru. Cercetătorii au descoperit că ar putea sări peste unele dintre calcule fără a afecta rezultatul final, ceea ce reduce drastic cerințele de calcul în comparație cu cei mai buni algoritmi anteriori.

Cercetătorii și-au rulat algoritmul pe un grup de 512 GPU-uri (unități de procesare grafică), completând sarcina în aproximativ 15 ore. Deși aceasta este semnificativ mai lungă decât Sycamore, ei spun că arată că o abordare computerizată clasică rămâne practică.

De asemenea, au calculat asta dacă ar fi putut să-și ruleze algoritmul în mod eficient pe un supercomputer exascale – ceea ce nu este un lucru dat, deoarece există costuri generale de performanță în traducerea codului pentru aceste mașini – ar putea rezolva problema în „câteva zeci de secunde”, depășind timpul lui Sycamore. The prima mașină exascale publică a fost online doar anul acestadeși se crede că unii funcționează în privat.

Ashley Montanaro de la Universitatea din Bristol, Marea Britanie, spune că, deși îmbunătățirile aduse algoritmului clasic sunt impresionante, compararea hardware-ului cuantic din 2019 cu hardware-ul clasic de ultimă oră, cum ar fi un supercomputer exascale, ignoră probabilitatea câștiguri în cercetarea în calculul cuantic în ultimii trei ani.

„Cred că, la momentul în care Google a făcut experimentul, a fost întotdeauna clar că va exista o dezvoltare a unor algoritmi clasici mai buni, care ar încerca cumva să concureze cu computerul cuantic, deoarece Google și-a băgat capetele deasupra parapetului. ” el spune.

Zhang spune că algoritmul echipei sale este „masiv mai eficient decât metodele existente”, dar admite, de asemenea, că este puțin probabil ca computerele clasice să țină pasul cu mașinile cuantice pentru anumite sarcini. „În cele din urmă, computerele cuantice vor prezenta avantaje copleșitoare față de calculul clasic în rezolvarea unor probleme specifice”, spune el.

Studiul echipei lui Zhang nu este prima provocare împotriva afirmației Google, deși este poate cea mai puternică. După anunțul Google din 2019, IBM a susținut acel Summit ar fi putut finaliza sarcina în două zile și jumătatedar este esențial că nu a derulat experimentul, chiar și la o scară mai mică, așa cum a făcut echipa lui Zhang.

Într-o declarație, Sergio Boixo, om de știință principal la Google Quantum AI, a declarat: „În lucrarea noastră din 2019 am spus că algoritmii clasici s-ar îmbunătăți… dar punctul cheie este că tehnologia cuantică se îmbunătățește exponențial mai rapid. Așa că nu credem că această abordare clasică poate ține pasul cu circuitele cuantice în 2022 și mai departe, în ciuda îmbunătățirilor semnificative din ultimii câțiva ani.”

Referința jurnalului: Scrisori de revizuire fizicăin presa

Mai multe despre aceste subiecte:

You might also like