Klasikiniai kompiuteriai paneigė svarbų kvantinio pranašumo teiginį
Kvantinio kompiuterio pranašumo iššūkis
2025 metais mokslininkai pasitelkė D-Wave’s Advantage2 kvantinį anilatorių, siekdami simuliuoti šimtų sąveikaujančių kubitų dinamiką. Jie teigė, kad šis uždavinys yra neįveikiamas klasikiniams kompiuteriams.
Klasikiniai algoritmai atkuria kvantinius rezultatus
Tačiau Flatiron instituto ir Bostono universiteto komanda sugebėjo atkurti šiuos rezultatus naudodami klasikinius algoritmus ir palyginti kuklią techninę įrangą. Kai kurie pradiniai skaičiavimai buvo atlikti net asmeniniame nešiojamajame kompiuteryje.
Kvantiniai sukiniai ir tensoriniai tinklai
Iššūkis buvo susijęs su kvantiniais sukiniais stikluose – netvarkinguose sistemose, kur šimtai sąveikaujančių kubitų evoliucionuoja dviejų ir trijų dimensijų tinkleliuose. Tiesioginis kvantinės bangos funkcijos sekimas reikalautų eksponentiškai augančios atminties.
Mokslininkai išvengė šio atminties poreikio naudodami tensorinius tinklus – matematines struktūras, kurios suspaudžia kvantinę būseną, išlaikydamos svarbiausias koreliacijas. Tai galima palyginti su labai specializuotu kvantinės informacijos „zip” failu.
Tikslūs skaičiavimai ir teoriniai prognozės
Naudodami ITensor, aukštos kokybės tensorinių tinklų programinę biblioteką, jie sujungė tensorinius tinklus su tikėjimo propagacija – algoritmu, sukurtu 1980-aisiais ir neseniai pritaikytu kvantinėms sistemoms. Klasikinės simuliacijos atkūrė kvantinio kompiuterio rezultatus, atitiko teorines prognozes ir tiksliai patikrintas vertes, bei buvo pritaikytos sistemoms su šimtais kubitų.
Kvantinio pranašumo sampratos peržiūra
Šis rezultatas tiesiogiai meta iššūkį ankstesniam teiginiui, kad ši problema yra neįveikiama klasikiniams kompiuteriams. Tai nereiškia, kad kvantiniai kompiuteriai yra nenaudingi. Tai reiškia, kad norint parodyti tikrą kvantinį pranašumą, reikia įveikti geriausius klasikinius algoritmus, o ne tik tuos, kuriuos mokslininkai anksčiau išbandė.
Klasikinių ir kvantinių skaičiavimų riba nėra pastovi. Kiekvienas kvantinės technikos patobulinimas sukuria naują tikslą klasikiniams tyrėjams, o kiekvienas geresnis klasikinis algoritmas kelia kartelę kvantiniam pranašumui.
Geriausias konkurentas kvantiniam kompiuteriui kartais nėra kitas kvantinis kompiuteris, o geresnė matematika.
