В Google применили квантовый алгоритм для реальных вычислений 

Исследователи Google Quantum AI объявили о достижении «верифицируемого квантового превосходства» с помощью нового алгоритма Quantum Echoes, выполняемого на 105-кубитном процессоре Willow.

Это первый случай, когда квантовое устройство решило вычислительную задачу, которую практически невозможно симулировать на классических суперкомпьютерах. При этом полученный результат можно проверить другой квантовой системой.

Новый алгоритм измеряет неупорядоченные во времени корреляторы (Out-of-Time-Order Correlators, OTOC), которые описывают, как информация «размазывается» и становится хаотичной в квантовой системе.

«Алгоритм Quantum Echoes представляет собой новый класс задач, поскольку он моделирует физический эксперимент. Это означает, что он проверяет не только сложность, но и точность конечных вычислений», — объяснили исследователи.

Технология использует «прямую» и «обратную» переменную эволюции квантовой системы. Затем ее «прокручивают вперед», слегка возмущают один кубит и «прокручивают назад», наблюдая зарождение «эхо».

Усиливаемый интерференцией сигнал позволяет изучать фундаментальные свойства материи вроде магнитных фаз или динамики спиновых сетей.

В отличие от предыдущих демонстраций, где результат представлял собой случайную выборку бит, OTOC — квантовая наблюдаемая величина, как электрический ток или намагниченность. Ее значение постоянно.

По словам команды Google, этот шаг открывает путь к первому реальному применению квантовых вычислений. Потенциально с помощью алгоритма можно изучать структуру молекул.

«По мере того как мы приближаемся к созданию полнофункционального квантового компьютера с коррекцией ошибок, мы ожидаем появления еще многих подобных полезных приложений для реального мира. Сейчас мы сосредоточены на достижении третьего этапа в нашей дорожной карте по квантовому оборудованию — создании долгоживущего логического кубита», — подытожили в компании. 

Напомним, в сентябре стартап Oxford Quantum Circuits установил в дата-центре на Манхэттене первый в Нью-Йорке квантовый компьютер.