Il mondo del calcolo quantistico ha recentemente assistito a una performance notevole, quando il nuovo computer quantistico H2-1 ha mostrato la sua abilità. Questa meraviglia da 56 qubit, sviluppata da Quantinuum, ha toccato una corda nella comunità scientifica infrangendo il precedente benchmark della “supremazia quantistica”.
Il risultato del computer quantistico H2-1 è musica per le orecchie dei ricercatori. Ha superato la macchina Sycamore di Google, il precedente detentore del record, di un fattore 100.
Il salto quantico nella capacità è stato svelato in uno studio caricato su database di preprint arXiv il 4 giugnoanche se vale la pena notare che la ricerca deve ancora essere sottoposta a revisione paritaria.
La sinfonia di qubit del computer quantistico H2-1
L’armonioso disposizione di 56 qubit è la fonte di energia dietro di esso. Questi bit quantici costituiscono la base della sua potenza di calcolo, consentendogli di eseguire calcoli in parallelo grazie alle leggi della meccanica quantistica e dell’entanglement.
Il concetto di entanglement nel calcolo quantistico è simile ai musicisti di un’orchestra che suonano in perfetta sincronia. Quando i qubit sono entangled, lo stato di un qubit può influenzare istantaneamente un altro, indipendentemente dalla distanza tra loro. Questo fenomeno quantistico consente un livello di computazione complessità che i computer classici non possono eguagliare.
La potenza di un computer quantistico aumenta esponenzialmente con ogni qubit aggiuntivo, proprio come l’aggiunta di strumenti a un’orchestra può migliorarne notevolmente il suono.
Gli scienziati prevedono che il futuro computer quantistici sarà in grado di risolvere in pochi secondi problemi complessi che i supercomputer classici impiegherebbero migliaia di anni per risolvere.
Colpire le note giuste
Per misurare le prestazioni dell’H2-1, gli scienziati di Quantinuum hanno impiegato un noto algoritmo che valuta i livelli di rumore o i tassi di errore dei qubit. Hanno utilizzato il benchmark lineare cross entropy (XEB), che produce risultati compresi tra 0 (completamente soggetto a errori) e 1 (completamente privo di errori).
In questa performance quantistica, l’H2-1 ha raggiunto una nota alta impressionante. Ha raggiunto un Punteggio XEB di circa 0,35il che significa che può produrre risultati senza errori nel 35% dei casiQuesto punteggio rappresenta un miglioramento significativo rispetto Sycamore di Googleche ha registrato un Risultato XEB di circa 0,002 nel 2019.
Le prestazioni dell’H2-1 non riguardano solo la potenza grezza. Riguardano anche l’efficienza. Questo virtuoso quantistico consuma 30.000 volte meno potenza rispetto ai suoi predecessorirendendolo un’opzione più sostenibile per le future esigenze computazionali.
Sintonizzazione verso la supremazia quantistica
Sebbene le prestazioni dell’H2-1 siano impressionanti, è importante notare che siamo ancora nella fase di apertura del calcolo quantistico era. Il punto in cui i computer quantistici superano decisamente quelli classici, noto come “supremazia quantistica”, richiederebbe un computer quantistico con milioni di qubit.
Il più grande computer quantistico odierno ha solo circa 1.000 qubit.
La sfida principale risiede nell’instabilità intrinseca dei qubit. Sono inclini agli errori, motivo per cui molti ricercatori si stanno ora concentrando su costruire qubit più affidabili piuttosto che semplicemente aumentarne il numeroÈ come affinare la qualità di ogni strumento in un’orchestra, anziché semplicemente aggiungere più musicisti.
Quantinuum ha svolto un ruolo di primo piano in questo processo di perfezionamento. In una precedente collaborazione con Microsoft, hanno dimostrato “qubit logici” con un tasso di errore 800 volte inferiore ai qubit fisici.
Questi qubit logici hanno mostrato un tasso di errore impressionante di appena 1 su 100.000un miglioramento enorme rispetto al Tasso di errore di 1 su 100 dei qubit fisici.
Le prestazioni dell’H2-1 suggeriscono che il pieno potenziale dei computer quantistici fault-tolerant potrebbe essere raggiungibile prima del previsto.
COME Ilya Khanresponsabile dei prodotti presso Quantinuum, ha osservato,
“Questi risultati dimostrano che, sebbene i vantaggi completi dei computer quantistici fault tolerant non siano cambiati in natura, potrebbero essere raggiungibili prima di quanto inizialmente previsto”.
Mentre i ricercatori continuano a perfezionare ed espandere la tecnologia quantistica, possiamo aspettarci di ascoltare altre performance rivoluzionarie in futuro. L’orchestra del calcolo quantistico si sta accordando e il concerto di il progresso tecnologico è appena iniziato.
Credito per l’immagine in evidenza: Quantistico
