Τι σημαίνει η δειγματοληψία μποζονίων
Η δειγματοληψία μποζονίων είναι ένα ειδικά σχεδιασμένο πρόβλημα που προσομοιώνει τη συμπεριφορά αδιάκριτων φωτονίων που διέρχονται από ένα δίκτυο. Είναι εξαιρετικά δύσκολο για τους κλασικούς υπολογιστές επειδή ο αριθμός των πιθανών αποτελεσμάτων αυξάνεται εκθετικά με τον αριθμό των φωτονίων. Αλλά οι κβαντικοί υπολογιστές, που χρησιμοποιούν τα ίδια τα φωτόνια, μπορούν να χειριστούν φυσικά τον υπολογισμό. Ο Jiuzhang 4.0 χρησιμοποιεί μια διάταξη φωτονικών κυκλωμάτων και ανιχνευτών για να εκτελεί απευθείας τη δειγματοληψία, παρακάμπτοντας την ανάγκη για κλασική προσομοίωση.
Πόσο γρήγορος είναι;
Η ομάδα πίσω από τον Jiuzhang 4.0 ανέφερε ότι ο κβαντικός υπολογιστής έλυσε το πρόβλημα δειγματοληψίας μποζονίων σε κλάσμα δευτερολέπτου. Αντίθετα, ο πιο προηγμένος κλασικός υπερυπολογιστής του 2025 θα χρειαζόταν εκτιμώμενα 10.000 χρόνια για να ολοκληρώσει τον ίδιο υπολογισμό. Αυτή η επιτάχυνση — πολλές τάξεις μεγέθους — είναι αυτό που οι ερευνητές αποκαλούν κβαντική υπεροχή, αν και ο όρος αμφισβητείται επειδή το πρόβλημα είναι προσαρμοσμένο για κβαντικά συστήματα.
Γιατί έχει σημασία ο φωτονικός κβαντικός υπολογισμός
Οι περισσότεροι κβαντικοί υπολογιστές σήμερα βασίζονται σε υπεραγώγιμα κυκλώματα, παγιδευμένα ιόντα ή άλλες πλατφόρμες στερεάς κατάστασης. Οι φωτονικοί κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν σωματίδια φωτός, τα οποία είναι εύκολο να χειραγωγηθούν και κινούνται με μεγάλες ταχύτητες. Λειτουργούν επίσης σε θερμοκρασία δωματίου, αποφεύγοντας την ακραία ψύξη που απαιτούν οι υπεραγωγοί. Ωστόσο, τα φωτονικά συστήματα ιστορικά δυσκολεύονταν στην κλιμάκωση του αριθμού των φωτονίων και στη διατήρηση χαμηλών ποσοστών σφάλματος. Ο Jiuzhang 4.0 φαίνεται να έχει ξεπεράσει μερικά από αυτά τα εμπόδια, τουλάχιστον για τη δειγματοληψία μποζονίων.
Το προβάδισμα της Κίνας στον φωτονικό κβαντικό υπολογισμό
Ο Jiuzhang 4.0 είναι η τελευταία έκδοση μιας σειράς φωτονικών κβαντικών υπολογιστών που αναπτύχθηκαν από Κινέζους ερευνητές. Παλαιότερες εκδόσεις — Jiuzhang 1.0, 2.0 και 3.0 — είχαν θέσει ρεκόρ στον αριθμό φωτονίων και στην ταχύτητα. Η έκδοση 4.0 εδραιώνει την κυριαρχία της Κίνας σε αυτήν τη συγκεκριμένη προσέγγιση. Το επίτευγμα έρχεται καθώς χώρες όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες, ο Καναδάς και το Ηνωμένο Βασίλειο επενδύουν πόρους σε ανταγωνιστικές κβαντικές τεχνολογίες, αλλά καμία δεν έχει ακόμη φτάσει αυτήν την απόδοση στην εργασία δειγματοληψίας μποζονίων
