La nici trei luni de la lansarea cipului Willow al celor de la Google, cip prin care corporația americană își anunța supremația în lumea calculului cuantic, China lansează propria versiune a unei unități de procesare cuantică (QPU) ultraperformante, denumită Zuchongzhi 3.0.
Cipul de 105 qubiți, bazat pe qubiți superconductori, este de 1 cvadrilion (10¹⁵) de ori mai rapid decât cele mai performante supercomputere disponibile astăzi, susțin nu mai puțin de 149 de oameni de știință chinezi de la mai multe universități și centre de cercetare din China, într-un studiu recent publicat în Physical Review Letters.
Ccercetătorii chinezi au realizat cu ajutorul noului cip o sarcină complexă în doar câteva sute de secunde. Ca o comparație, supercomputerul Frontier al celor de la Oak Ridge National Laboratory (ORNL), din SUA, unul dintre cele mai performante supercomputere disponibile în prezent, ar avea nevoie de aproximativ 5,9 miliarde de ani pentru aceeași sarcină.
Una dintre caracteristicile definitorii ale lui Zuchongzhi 3.0 este arhitectura sa avansată care implică un format din 105 qubiți. Acești qubiți, construiți din materiale precum tantal, niobiu și aluminiu, oferă, conform autorilor studiului, o sensibilitate redusă la zgomot și îmbunătățesc fidelitatea operațiunilor cuantice.
China țintește către supremația cuantică
Deși nu a depășit perfomanțele cipului Willow al celor de la Google, Zuchongzhi 3.0 se apropie simțitor de acestea în ceea ce înseamnă realizarea calculelor complexe. Dacă în cazul lui Willow se vorbește despre o fidelitate a porților cuantice (termen care se referă la acuratețea operațiunilor cuantice) de 99,86 – 99,97%, testele realizate cu Zuchongzhi 3.0 indică o fidelitate de 99,62-99,90%.
Este vorba despre un pas uriaș în corecției erorilor cuantice, care au reprezentat până acum un obstacol major în construirea calculatoarelor cuantice utile. Aceste îmbunătățiri au fost în mare parte posibile, subliniază autorii studiului, datorită optimizării metodelor de fabricație și a unui design superior al qubiților.
Ei afirmă că Zuchongzhi 3.0, care pleacă de la o versiune mai veche ce folosea doar 66 de qubiți, include componente ce utilizează tantal, niobiu și aluminiu, conectate prin intermediul unui elemente din indiu. Acest lucru, se arată în studiu, are capacitatea de a mări precizia calculelor, dar și de a minimiza contaminarea.
Următoarea provocare o reprezintă aplicabilitatea acestei noi generații de cipuri în abordarea provocărilor din lumea reală. Scopul lor, afirmă oamenii de știință chinezi, este să pășească în sfera algoritmilor care depășesc capacitățile calculatoarelor clasice și care sunt utili pentru probleme reale, relevante din punct de vedere comercial.
Până în prezent, au fost realizate simulări cu ajutorul sistemelor cuantice, care au condus la descoperiri științifice, dar care încă sunt realizabile cu ajutorul calculatoarelor clasice.
