Квантовые вычисления зачастую представляют как технологию грядущего, которая способна справляться с задачами, недоступными обычным компьютерам. Ученые полагают, что по мере совершенствования таких систем можно ожидать существенных достижений в областях от физики и медицинских исследований до криптографии и прочих направлений. Об этом 1 декабря сообщил журнал Science Daily.
«Существует ряд проблем, которые не сможет решить даже самый быстрый в мире суперкомпьютер, если только вы не готовы ждать ответа миллионы или даже миллиарды лет. Поэтому для проверки квантовых компьютеров необходимы методы, позволяющие сравнивать теорию и результат, а не ждать годами, пока суперкомпьютер выполнит ту же задачу», — уточнил ведущий автор исследования, научный сотрудник Центра квантовой науки и теории технологий Суинберна Александр Деллиос.
Коллектив исследователей создал новые подходы для верификации корректности выходных данных определённого вида квантовых устройств, называемых гауссовским бозонным сэмплером (GBS). Эти GBS-установки опираются на фотоны — элементарные частицы света — чтобы формировать вероятностные вычисления, которые потребовали бы тысячелетий даже от самых мощных классических суперкомпьютеров.
Для демонстрации предложенной методики команда применила её к недавнему эксперименту на GBS, который современным суперкомпьютерам пришлось бы воспроизводить минимум 9 тыс. лет. Анализ выявил, что полученное распределение вероятностей отличалось от ожидаемого и обнаружил в эксперименте ранее не учтённый дополнительный шум.
Авторы отмечают, что итоги работы могут оказать влияние на продвижение в сторону масштабных квантовых компьютеров без ошибок, пригодных для коммерческого применения, чему, как надеется Деллиос, он сам сможет способствовать.
«Разработка крупномасштабных, безошибочных квантовых компьютеров — это сложнейшая задача, решение которой произведет революцию в таких областях, как разработка лекарств, искусственный интеллект, кибербезопасность, и позволит нам углубить наше понимание физической вселенной», — подчеркнул Деллиос.
Важной частью поставленной задачи специалист назвал масштабируемые методы валидации квантовых компьютеров, которые помогают лучше понимать влияние ошибок на работу таких систем.
Ранее, 8 октября, Science Daily сообщил о создании первого работающего квантового детектора лжи — теста Белла, разработчиком которого стал физик Джон Белл. Уточнялось, что устройство показывает, использует ли квантовый компьютер настоящие соответствующие ему эффекты или имитирует их.