A Kínai Tudományos és Technológiai Egyetem (USTC) kutatói bemutattak egy szupravezető kvantumszámítógép-prototípust, amely egymilliószor gyorsabb, mint a Google tavaly bemutatott Sycamore kvantumprocesszora. A Zuchongzhi-3 névre keresztelt USTC kvantumprocesszor 105 qubittal és 182 csatolóval rendelkezik, és az egyetem sajtóközleménye szerint a véletlenszerű kvantumáramkörök mintavételi feladataiban bizonyította fölényét. Összehasonlításképpen: a Google Sycamore processzora 67 qubittal rendelkezett.
A kutatók jelenleg a következő generációs számítógépek megépítésén dolgoznak, amelyek másodpercek alatt képesek olyan számításokat elvégezni, amelyek a szuperszámítógépeken évekig futnának. Ezt az anyagok kvantumméretű tulajdonságainak felhasználásával próbálják elérni, és az amerikai és a kínai kutatók versenyben állnak egymással, hogy ki lesz a befutó, és bizonyítsák technológiai fölényüket ezen a területen.
Szakértők szerint a kvantumszámítógépek fejlesztése három nagy lépésen keresztül fog megvalósulni. Elsőként a kvantumfölény elérése, ahol a kvantumszámítógép felülmúlja a legfejlettebb klasszikus számítógépeket. Másodszor, a kvantumszimulátorok kifejlesztése több száz qubittal, amelyek képesek valós problémák megoldására. És végül az eredmények pontosságának és precizitásának növelése az általános célú kvantumszámítógép kifejlesztése érdekében.
Kína és az USA a kvantumversenyben
A versenyben az Egyesült Államok tette meg az első lépést, amikor 2019-ben a Google 53 kvbites Sycamore processzora 200 másodperc alatt teljesített egy véletlenszerű áramkör-mintavételi feladatot. Akkoriban a világ leggyorsabb szuperszámítógépeinek 10 000 évre lett volna szükségük ehhez a feladathoz.
Kínai kutatók az Nvidia 1400 A100-as GPU-chipjével 2023-ban mindössze 14 másodperc alatt teljesítették ugyanezt a feladatot, megdöntve ezzel a Google korábbi teljesítményét. A csapat egy „Jiuzhang” nevű fotonikus kvantumprocesszoron is dolgozott, amelyet először 2020-ban mutattak be.
2021-ben a kínaiak a „Zuchongzhi 2.1” névre keresztelt, 66 kvubites szupravezető kvantumszámítógéppel debütáltak, hasonlóan a Google Sycamore processzorához, amely szintén teljesítette ugyanazt a feladatot. 2023-ban Kína egy 255 fotonos processzorral demonstrálta a kvantumfölényt, 10^16-szorosan felülmúlva a leggyorsabb szuperszámítógépeket.
A Zuchongzhi-2-t továbbfejlesztve az USTC kutatói ezután 105-re növelték a qubitek számát, hogy megépítsék a Zuchongzhi-3 processzort. A 72 mikromásodperces koherenciaidővel a processzor bonyolultabb műveletek elvégzésére képes, és segített a csapatnak elérni az egy qubitből álló kapu 99,90 százalékos, a két qubitből álló kapu 99,62 százalékos párhuzamos és a párhuzamos kiolvasás 99,13 százalékos hűségét.
A mostani legújabb kínai chip, Zuchongzhi-3 15 nagyságrenddel felülmúlja a ma elérhető leggyorsabb szuperszámítógépeket. Összehasonlításképpen a Google Sycamore processzora tavaly kilenc nagyságrenddel gyorsabbnak bizonyult. A kínai kvantumprocesszor tehát ugyanazt a technológiát használva egymilliószor gyorsabb, mint a Google-é, ami alighanem bebetonozza a kínai előnyt ezen a területen.
Forrás: Interesting Engineering
Borítókép: A Kínai Tudományos és Technológiai Egyetem (USTC)
