Китай разработал два различных квантовых компьютера, один из которых использует свет, а другой – сверхпроводящие схемы, и таким образом достиг вычислительной мощности, недостижимой для традиционных вычислений. Это означает, что используемая двойная квантовая вычислительная установка дает Китаю возможность решать практические задачи, которые не под силу реализовать на классических суперкомпьютерах. Фактически, Китай уже является не просто экономической державой: помимо энергетических разработок с искусственным солнцем, он также активно включился в “космическую гонку” 21 века, реализуя различные проекты, направленные на Марс и Луну.
Пионеры в области квантовой информации
Новые квантовые компьютеры были разработаны двумя группами в Хэфэйской национальной лаборатории Научно-технического университета Китая под руководством авторитетного профессора Цзянь-Вэй Пана, чьи работы в экспериментальной квантовой информатике ранее освещались журналами Nature и Science.
В июле прошлого года Китай объявил о достижении квантового превосходства с помощью суперкомпьютера под названием Zuchongzhi, способного работать намного быстрее, чем квантовый компьютер Google. Zuchongzhi выполнил сложный расчет всего за 72 минуты: используя 56 кубитов, он решил задачу, на которую у обычного суперкомпьютера ушло бы 8 лет.
В настоящее время в Китае появился новый квантовый компьютер под названием Zuchongzhi 2.1, использующий 66 кубитов. Он в 10 млн. раз быстрее самого современного суперкомпьютера, а его вычислительная сложность более чем в 1 млн. раз выше, чем у чипа Sycamore от компании Google.
Китайская компания также разрабатывает еще один квантовый суперкомпьютер – Jiuzhang 2.0. Для обработки информации новейшая машина использует свет, а не сверхпроводящие схемы, лежащие в основе Zuchongzhi 2.1. Jiuzhang 2.0 может за миллисекунду выполнить операцию, на которую самому быстрому в мире компьютеру потребовалось бы 30 трлн. лет.
Последняя разработка также представляет собой огромный скачок по сравнению с предыдущей версией той же самой системы квантовых вычислений, основанной на Jiuzhang 2020 года, которая использовала 76 фотонов, передающих кубиты, вместо нынешних 113.
Квантовое превосходство
Данными разработками Китай укрепляет свое глобальное квантовое преимущество и подтверждает, что квантовые компьютеры намного мощнее и эффективнее существующего оборудования в решении важнейших задач. Классические компьютеры основаны на двоичной системе, где каждый символ составляет бит – минимальную единицу информации, которая может иметь только два значения (0 или 1). Суперкомпьютеры, более известные как высокопроизводительные компьютеры, основывают свои исключительные возможности (измеряемые в петафлопсах) на сумме мощных двоичных компьютеров, соединенных вместе для увеличения их рабочей мощности и производительности.
Другая Вселенная
Исследователи считают, что квантовые вычисления принадлежат другой Вселенной, поскольку они используют совершенно иную и превосходную базовую единицу информации, называемую кубитом. Кубит, в отличие от бита, может принимать несколько значений одновременно, т.е. он представляет собой квантовую систему с двумя разными состояниями в одно и то же время. Как известно, бит принимает значения 0 или 1 в группах по 8, 16, 32 или 64 бита, а мера кубита может одновременно находиться в состояниях 0 и 1, что обеспечивает возможность выполнять операции недоступные для двоичных вычислений.
Преимущество Китая
Несмотря на то, что квантовое превосходство в прошлом уже было достигнуто сначала IBM, а затем Google, Китай обогнал обоих, представив более мощные разработки, которые дали ему реальное и подтвержденное квантовое превосходство. Ученые разных стран отмечают, что в настоящее время улучшить квантовые преимущества Китая невозможно.
