Kiinan tiede- ja teknologiayliopiston (USTC) tutkimusryhmä paljasti Zuchongzhi-3: n, 105-kvanttisuhteen kvanttilaskentaprototyypin, joka toimii nopeudella, joka ylittää nykyiset supertietokoneet 15 suuruusluokalla.
USTC paljastaa Zuchongzhi-3: LBIG-etenemisen kvanttilaskennassa
USTC on tehnyt merkittäviä edistysaskeleita satunnaisessa kvanttipiirinäytteessä Zuchongzhi-3: lla, joka on varustettu 105 kvbittiä ja 182 kytkintä. Kone suorittaa laskelmat 1015 aikoja nopeammin kuin maailman tehokkain supertietokone ja miljoona kertaa nopeampi kuin Googlen viimeisimmät julkaistut kvanttitulokset. Tämä saavutus perustuu Zuchongzhi-2: n menestykseen, ja sitä johtivat Jianwei Pan, Xiaobo Zhu, Chengzhi Peng ja muut Kiinan ja ulkomailta tutkijat. Fyysinen arvostelukirjeet.
Tie Quantumin ylivaltaan
Kvanttien ylivalta määritellään kvanttitietokoneen kykyyn suorittaa tehtäviä klassisten tietokoneiden ominaisuuksien ulkopuolella. Vuonna 2019 Googlen 53-QBIT SYCAMORE -prosessori suoritti satunnaispiirinäytteenottotehtävän 200 sekunnissa. Tehtävä arvioidaan edellyttävän 10 000 vuotta nopeimmasta supertietokoneesta tuolloin. Vuonna 2023 USTC osoitti kuitenkin edistyneitä klassisia algoritmeja suorittaen tämän tehtävän 14 sekunnissa käyttämällä yli 1 400 A100 GPU: ta. Frontier -supertietokone on sittemmin vähentänyt sen valmistumisaikaa 1,6 sekuntiin, haastaen Googlen vaatimuksen kvanttien ylivallasta.
USTC saavutti ensin tiukasti todistetun kvanttien ylivallan Jiuzhang-fotonisella kvanttilaskentaprototyypillä vuonna 2020, jota seurasi suprajohtava demonstraatio, joka käytti Zuchongzhi-2: ta vuonna 2021. Vuonna 2023 ryhmän 255-fotoni Jiuzhang-3 osoitti kvanttien ylivoiman ylitysklassisen supermerkin 10. osoitettua.16 suuruusluokat. Lokakuussa 2024 Googlen 67-QBIT SYCAMORE -prosessori osoitti Quantumin ylivallan ylittämällä klassiset supertietokoneet yhdeksällä suuruusluokalla.
Parannukset Zuchongzhi-3: ssa
Zuchongzhi-3: lla on merkittäviä parannuksia 66-QBIT Zuchongzhi-2: n aikana, ja siinä on 72 μs: n johdonmukaisuusaikaa, yhden viipalon portin uskollisuutta 99,90%, kahden kisteen portin uskollisuus 99,62%ja lukumäärä 99,13%. Nämä parannukset helpottavat monimutkaisempaa toimintaa.
Mittaamiseksi sen ominaisuuksiensa, USTC suoritti 83-kisan, 32-kerroksisen satunnaispiirin näytteenottotehtävän, mikä johti laskennallisiin nopeuksiin, jotka varjostavat nykyisen nopeimman supertietokoneen 15 suuruusluokalla ja ylittävät Googlen viimeisimmät tulokset kuuden suuruusluokan luomalla, luovuttaen tähän mennessä voimakkaimman kvanttilaskennallisen edun.
Kvanttilaskennallisen edun saavuttamisen jälkeen Zuchongzhi-3: lla tutkimusryhmä edistää alueita, kuten kvanttivirheenkorjausta, kvanttitapaus, kvanttisimulaatio ja kvanttikemia. He toteuttivat 2D -ruudukon QBit -arkkitehtuurin parantamaan qubitin yhteenliitettävyyttä ja tiedonsiirtonopeuksia. Hyödyntämällä tätä arkkitehtuuria tutkijat integroivat pintakoodin ja kehittävät kvanttivirhekorjauksen etäisyys-7-pintakoodilla, ja suunnitelmat laajentavat tätä 9 ja 11 etäisyyksiin.
USTC-tiimin työ on saanut suosiota, kun yksi lehden arvioija ilmoitti sen vertailuarvoille uuden suprajohtava kvanttitietokone, joka osoittaa huipputeknisen suorituskyvyn ja edustaa merkittävää päivitystä Zuchongzhi-2: sta. Physics Magazine esitteli myös artikkelin, jossa tutkittiin tämän tutkimuksen innovaatioita ja vaikutuksia.
Tutkimusryhmään kuuluvat Pan Jianwei, Zhu Xiaobo ja Peng Chengzhi, jotka ovat yhteistyössä Shanghain kvantitieteiden tutkimuskeskuksen, Henanin kvanttitietojen ja salausteknologian instituutin Henan Key Laboratoryn kanssa, Jinanin kvanttitekniikan instituutti ja Kiinan tieteiden akatemian teoreettisen fysiikan instituutti.
Esitelty kuva: USTC
Kiina rakensi juuri miljoonan kertaa nopeamman kvanttitietokoneen kuin Googlen ilmestyi ensin TechBrieflylle.
Source: Kiina rakensi juuri kvantitietokoneen miljoona kertaa nopeammin kuin Googlen
