中国の量子コンピューターは量子優位性を示しています

中国のいくつかの機関に所属する研究者のチームは、量子の優位性を実証するフォトニック量子コンピューターを構築し、テストしました。ジャーナルScienceに掲載された論文で、グループは、彼らがJiuzhangと呼んでいる彼らのコンピューターと、ガウスボソンのサンプリングでどれほどうまく機能したかについて説明しています。

Quantumコンピューターは、特定のタスクの実行において、従来のマシンを大幅に上回ります。目標は、「量子優位性」として知られるようになったものを達成することです。この場合、量子コンピューターは、少なくとも1つのタイプのタスクで従来のコンピューターよりも優れたパフォーマンスを発揮します。

これまで、この偉業を達成したのは1台のコンピューターだけです。GoogleのSycamoreデバイスです。そして、この分野はまだ新しいので、世界中の研究者は完全に異なるデザインに取り組んでいます。

シカモアは、超伝導材料に代表されるキュービットに基づいていました。この新しい作業の一環として、中国の科学者のグループが、単一の特定のタイプの計算（ボソンサンプリング）を実行できるフォトンベースの量子コンピューターを開発しました。

ボソンサンプリングは、複数の入力と出力を持つ直接光回路の出力を計算するための手段です。これは、フォトンが回路に並列に送信され、内部に入るとビームスプリッターによって分離されるマシンを作成することによって行われます。

分割されたフォトンはチェーンに沿って移動し続け、ミラーやその他のビームスプリッターに出会います。 2つの光子が同時に同じセパレーターに衝突した場合、両方の分割されていない光子がセパレーターからのパスの1つをたどることは注目に値します。

このプロセスが繰り返され、ネットワークの出力を表す数値が分散されます。従来のコンピューターは、そのようなシステムの分布を計算しようとすると、すぐに行き詰まります。 Jiuzhangは、300のビームスプリッターと75のミラーを使用して100の入力と100の出力を処理するように構築されました。

研究者たちは、Jiuzhang量子コンピューターが応答するのに約200秒かかることを発見しました。

彼らは、世界最速のスーパーコンピューターが同じ計算を実行するのに約25億年かかると述べました。これは、量子の優位性の代表的な例です。