Кубиты против алгоритмов. В Великобритании квантовый компьютер превзошел математический предел классических машин

Об этом сообщает Science Daily.

Преимущество квантовых машин трудно подтвердить, поскольку проверка результатов сама по себе требует вычислений, непосильных для классических компьютеров.

Команда Марчелло Бенедетті и Гарри Бурмана обошла эту проблему с помощью игры, имеющей математически доказанный предел для классического подхода. Игра основана на задаче под названием «выбор дополнения». Все возможные ответы тайно делят на две равные группы — A и B. Участнику дают один случайный ответ из группы A и просят назвать любой ответ из группы B.

Классическая машина знает лишь то, что полученный вариант относится к A. Как распределены остальные ответы, ей неизвестно, и чем их больше, тем меньший вес имеет эта единственная подсказка.

До момента измерения кубит находится в двух состояниях одновременно, поэтому квантовый компьютер получает весь набор A в суперпозиции. Схема swapper преобразует это состояние в противоположное — соответствующее группе B. Лишь после этого система измеряет результат и в идеале выигрывает каждый раунд.

Игру запустили на компьютерах Quantinuum H2 с ионными ловушками, используя до 55 кубитов. Аппаратный шум ухудшал показатели, но квантовая система каждый раз преодолевала классический предел. На 37-битных последовательностях она продемонстрировала «экспоненциально значимое нарушение классичности».

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.