Справятся и обычные. Инженеры опровергли превосходство китайского квантового компьютера

Компания Hewlett Packard в сотрудничестве с учеными в ходе нового эксперимента разрушили миф о превосходстве китайского квантового компьютера над обычными. Результаты исследования опубликованы на сайте HPC Wire.

Инженеры вместе с сотрудниками Бристольского университета и Имперского колледжа Лондона решили доказать, что классические суперкомпьютеры могут справиться с особыми квантовыми задачами, в частности, отбор проб гауссовских бозонов (Gaussian Boson Sampling). Для опровержения они выбрали исследователи выбрали проект Китайского университета науки и технологий (USTC), обнародованный в ноябре 2020 года.

Отбор проб гауссовских бозонов подразумевает распределение вероятностей состояний особых частиц, например, фотонов, на выходе квантовой схемы. Это классическая узкоспециализированная задача для определения превосходства квантового компьютера над обычными. Квантовый компьютер Jzhāng отобрал 76 фотонов за 200 секунд, и китайские физики заявили, что на достижение того же результата у обычного суперкомпьютера уйдут миллионы, если не миллиарды лет.

Инженеры HPE вместе с британскими учеными оптимизировали алгоритм для тех же вычислений на суперкомпьютере GW4 Isambard и еще одной тестовой системе, а затем смоделировала выборку бозонов. Они пришли к выводу, что самый мощная на данный момент система Fujitsu Fugaku на процессорах с архитектурой Arm справилась бы с задачей за 73 дня вместо ожидаемых 600 млн лет, спрогнозированных китайцами. Если же использовать экзафлопсный компьютеры, то время сократится до трех недель. Отмечается, что новый алгоритм в миллиард раз ускорил вычисления по сравнению с предыдущими методами для классических компьютеров.

Авторы исследования считают, что суперкомпьютеры можно использовать для поддержки квантовых компьютеров в различных экспериментов. Согласно их прогнозу, в будущем появятся компьютеры в 10 раз мощнее современных, а это позволит проводить вычисления еще быстрее.

"Мы с нетерпением ждем продолжения работы, сотрудничая с сообществом квантовых вычислений и интегрируя линейку продуктов HPE Cray для суперкомпьютеров с другими вспомогательными технологиями, чтобы ускорить путь к разработке будущих квантовых компьютеров", — заявил старший вице-президент и генеральный менеджер по высокопроизводительным вычислениям и искусственному интеллекту HPE Джастин Хотард.

Ранее в Китае разработали квантовый компьютер, способный взломать любые шифры. Задачу значительно облегчила технология квантовой памяти, которая сохраняет кубиты после их использования.