Cercetătorii chinezi au dezvăluit Jiuzhang 4.0, un computer cuantic fotonic care a rezolvat o problemă de referință mult mai rapid decât cel mai puternic supercomputer clasic din lume. Mașina a finalizat sarcina de eșantionare bosonică — un test al avantajului cuantic — în câteva secunde, în timp ce cel mai rapid sistem clasic ar fi avut nevoie de mii de ani. Rezultatul marchează un salt semnificativ în domeniul calculului cuantic fotonic și consolidează poziția Chinei în fruntea acestui domeniu.
Ce înseamnă eșantionarea bosonică
Eșantionarea bosonică este o problemă special concepută care simulează comportamentul fotonilor indistinguibili care trec printr-o rețea. Este extrem de dificilă pentru calculatoarele clasice, deoarece numărul de rezultate posibile crește exponențial cu numărul de fotoni. Însă calculatoarele cuantice, care folosesc ei înșiși fotoni, pot gestiona în mod natural calculul. Jiuzhang 4.0 utilizează o configurație de circuite fotonice și detectoare pentru a efectua direct eșantionarea, eliminând necesitatea unei simulări clasice.
Cât de rapid este?
Echipa din spatele Jiuzhang 4.0 a raportat că computerul cuantic a rezolvat problema de eșantionare bosonică într-o fracțiune de secundă. În contrast, cel mai avansat supercomputer clasic din 2025 ar necesita, conform estimărilor, 10.000 de ani pentru a finaliza același calcul. Acest tip de accelerare — de multe ordine de mărime — este ceea ce cercetătorii numesc supremație cuantică, deși termenul este dezbătut deoarece problema este adaptată sistemelor cuantice.
De ce contează calculul cuantic fotonic
Majoritatea calculatoarelor cuantice de astăzi se bazează pe circuite supraconductoare, ioni captivi sau alte platforme în stare solidă. Calculatoarele cuantice fotonice utilizează particule de lumină, care sunt ușor de manipulat și se deplasează la viteze mari. De asemenea, ele funcționează la temperatura camerei, evitând răcirea extremă necesară supraconductoarelor. Cu toate acestea, sistemele fotonice s-au confruntat istoric cu dificultăți în scalarea numărului de fotoni și menținerea unor rate scăzute de eroare. Jiuzhang 4.0 pare să fi depășit unele dintre aceste obstacole, cel puțin pentru eșantionarea bosonică.
Avansul Chinei în calculul cuantic fotonic
Jiuzhang 4.0 este cel mai recent dintr-o serie de calculatoare cuantice fotonice dezvoltate de cercetătorii chinezi. Versiunile anterioare — Jiuzhang 1.0, 2.0 și 3.0 — au stabilit fiecare recorduri în ceea ce privește numărul de fotoni și viteza. Versiunea 4.0 consolidează dominația Chinei în această abordare particulară. Realizarea vine în contextul în care țări precum Statele Unite, Canada și Regatul Unit investesc resurse în tehnologii cuantice concurente, dar niciuna nu a egalat încă această performanță în sarcina de eșantionare bosonică.
Provocarea acum este de a duce Jiuzhang 4.0 dincolo de problemele de referință, către aplicații din lumea reală, cum ar fi simularea cuantică pentru chimie sau știința materialelor. Cercetătorii vor trebui să demonstreze că calculatoarele cuantice fotonice pot rezolva probleme utile pe care mașinile clasice nu le pot rezolva, nu doar teste specializate. Se așteaptă ca echipa din spatele Jiuzhang să publice un articol detaliat într-o revistă evaluată inter pares în lunile următoare, ceea ce va permite verificarea independentă a rezultatelor.
