DALEKO ISPRED

Kina napravila iskorak u kvantnom računalstvom i nadmašila zapadne konkurente

Ovim otkrićem, Sveučilište za znanost i tehnologiju Kine (USTC) tvrdi da je dostiglo dostignuća Googleovog čipa Willow, jednog od vodećih u području kvantnog računalstva.

Kina napravila iskorak u kvantnom računalstvom i nadmašila zapadne konkurente
Depositphotos

Kvantno računalstvo napravilo je ogroman iskorak naprijed razvojem procesora Zuchongzhi 3.0 u Kini. Ta kvantna procesorska jedinica (QPU) navodno je čak bilijun puta brža od najboljih superračunala današnjice.

Ovim otkrićem, Sveučilište za znanost i tehnologiju Kine (USTC) tvrdi da je dostiglo dostignuća Googleovog čipa Willow, jednog od vodećih u području kvantnog računalstva.

Snaga supravodljivih kubita

Zuchongzhi 3.0 koristi snagu 105 transmonskih kubita raspoređenih u pravokutnu rešetku dimenzija 15x7. Ovi kubiti izrađeni su od metala poput tantala, niobija i aluminija, koji pomažu u smanjenju osjetljivosti na šum. To predstavlja značajan napredak u odnosu na prethodnu verziju čipa, koja je imala 66 kubita. Korištenje supravodljivih kubita ključno je za postizanje tzv. kvantne nadmoći, točke u kojoj kvantna računala nadmašuju klasična u određenim zadacima.

Jedan od ključnih faktora u kvantnom računalstvu je vrijeme koherencije, koje mjeri koliko dugo kubit može zadržati svoju superpoziciju. Dulje vrijeme koherencije omogućuje izvođenje složenijih izračuna, što proširuje moguće primjene kvantnih računala. Uz to, poboljšanja u preciznosti kvantnih vrata i korekciji kvantnih pogrešaka presudna su za izgradnju pouzdanih kvantnih sustava. Na ovom području Zuchongzhi 3.0 pokazuje impresivne rezultate: preciznost jednostrukih kvantnih vrata iznosi 99,90 posto, a dvostrukih 99,62 posto, što je usporedivo s Googleovim čipom Willow.

Kako bi demonstrirao svoje sposobnosti, procesor Zuchongzhi 3.0 izvršio je zadatak unutar kvantnog testnog okvira zvanog Random Circuit Sampling (RCS) za samo nekoliko stotina sekundi. RCS je široko korišten test za procjenu performansi kvantnih računala. Isti zadatak Googleov čip Sycamore starije generacije izvršio je znatno sporije, čime je tim iz USTC-a pokazao značajan napredak.

Unatoč izvanrednim rezultatima, važno je napomenuti da RCS testovi prirodno favoriziraju kvantne metode. Kako klasični algoritmi evoluiraju, razlika između klasičnih i kvantnih računala mogla bi se donekle smanjiti. Ipak, postignuća Zuchongzhija 3.0 jasno pokazuju potencijal kvantnih procesora u rješavanju složenih izazova stvarnog svijeta i najavljuju novu eru računalstva.

Postignuća koja su omogućila napredak

Napredak postignut Zuchongzhijem 3.0 rezultat je više inženjerskih dostignuća. Najnovija verzija čipa donosi poboljšane metode izrade, koje su omogućile bolje optimizirane dizajne kubita. Komponente kubita izrađene su litografijom od tantala i aluminija, a povezane su flip-chip tehnologijom putem indijskih kuglica, što poboljšava preciznost i smanjuje kontaminaciju, sve to doprinosi iznimnoj izvedbi čipa.

Ova inženjerska poboljšanja ključna su za rješavanje problema kvantne korekcije pogrešaka i preciznosti operacija. Postizanjem veće preciznosti u radu s kubitima, Zuchongzhi 3.0 smanjuje pogreške i povećava točnost izračuna, čime se približavamo stvarnom ostvarivanju potencijala kvantnog računalstva u svakodnevnim primjenama.