Sycamore 양자 컴퓨터가 내장 된 Google의 양자 최고 극저온 온도.
(이미지 : © Erik Lucero / Google)
우리는 방금 나이를 입력했습니다 양자 우위새로운 연구가 제안합니다.
처음으로 양자 컴퓨터는 모든 실제적인 목적으로 전통적인 컴퓨터가 할 수없는 문제를 해결했습니다. 저널 자연.
마운틴 뷰의 Google AI Quantum 및 산타 바바라 캘리포니아 대학교 물리학과 대학원생 브룩스 폭스 (Brooks Foxen)는 공동 연구자 인 양자 컴퓨터에서 10,000 년이 걸리던 계산이 우리의 양자 컴퓨터에서 200 초가 걸렸습니다. 성명서에서 말했다.
Foxen은 "현재 10,000 년으로 추정되는 클래식 시뮬레이션 시간은 향상된 클래식 하드웨어 및 알고리즘으로 줄어들 것으로 예상되지만 현재 1.5 조 배나 더 빠르기 때문에이 성과에 대한 주장을 편하게들 수있다"고 덧붙였다.
양자 컴퓨터는 아 원자 입자를 사용하여 정보를 저장하는데, 이는 우리의 거시 세계를 지배하는 것과는 매우 다른 규칙에 따라 행동합니다. 예를 들어, 양자 입자는 동시에 두 개의 다른 상태의 "중첩"에 존재할 수 있으며 입자는 광년으로 분리 될 수 있지만 여전히 "빠뜨리는""이 (가) 서로의 속성에 영향을줍니다.
이 기묘함은 놀라운 잠재력의 열쇠입니다 양자 컴퓨팅. 중첩 현상으로 인해, 양자 컴퓨터는 0과 1을 사용하여 이진 방식으로 정보를 인코딩하는 기존 컴퓨터보다 훨씬 많은 단위 볼륨 당 정보를 저장하고 조작 할 수 있습니다. (그러나 양자 컴퓨팅 시스템의 기본 정보 단위는 큐 비트 (Quitbit)라고하며, "퀀텀 비트"의 약자입니다.)
새로운 연구는 그 힘의 맛을 보여줍니다. Google AI Quantum의 Frank Arute가 이끄는 리서치 팀은 Sycamore라는 양자 컴퓨터를 사용했는데 53 개의 기능적인 큐 비트 (및 제대로 작동하지 않는 큐 비트)가 특징이었습니다.
과학자들은이 53 큐빗을 복잡한 중첩 상태로 얽은 다음 Sycamore가 난수 생성과 유사한 작업을 수행하게했습니다. 그런 다음 결과를 테네시의 Oak Ridge National Laboratory에서 Summit 슈퍼 컴퓨터에서 실행 한 시뮬레이션과 비교했습니다.
매사추세츠 공과 대학의 물리학자인 윌리엄 올리버 (William Oliver)는“Summit은 현재 세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터로 초당 약 2 억억 작업을 수행 할 수있다. 동반되는 "뉴스 및 뷰"조각 자연의 같은 문제에서.
올리버 (Oliver)는“약 40,000 개의 프로세서 유닛으로 구성되어 있으며 각각은 수십억 개의 트랜지스터 (전자 스위치)를 포함하고 2 억 5 천만 기가 바이트의 스토리지를 보유하고있다. 새로운 연구에서.
Foxen이 지적했듯이 Sycamore는 약 3.5 분 만에 끝났으며 Summit의 연구에 따르면 가장 강력한 기존 슈퍼 컴퓨터조차도 약 10,000 년 동안이 문제를 해결해야한다고 제안했습니다.
올리버는 "세계에서 가장 빠른 슈퍼 컴퓨터에서 오늘날의 대표적인 클래식 알고리즘에 대한 양자 우월성을 입증하는 것은 진정으로 놀라운 성과이며 양자 컴퓨팅의 이정표"라고 올리버는 덧붙였다. "이것은 실험적으로 양자 컴퓨터가 고전적인 컴퓨터와 근본적으로 다른 컴퓨팅 모델을 나타낸다는 것을 제안합니다. 또한 매우 큰 계산 공간 (여기서는 적어도 253 개의 상태를 포함 함)에서 양자 계산의 제어 가능성과 생존력에 대한 비판과 싸우고 있습니다. ). "
(예를 들어, IBM의 연구원들은 Sycamore가 수행 한 작업이 고전적인 컴퓨터의 범위 내에 있다고 주장합니다. "우리는 동일한 작업에 대한 이상적인 시뮬레이션이 가능하다고 주장합니다. 10 월 21 일에 3 명의 IBM 과학자가 블로그 게시물에 글을 올렸다. "이는 실제로 보수적이고 최악의 상황이며, 추가 개선을 통해 시뮬레이션 비용을 더 줄일 수 있습니다. ")
올리버는 또한 양자 컴퓨터가 일상 생활에서 중요한 부분이되기 위해서는 상당한 노력이 필요하다고 강조했다. 예를 들어, 연구원들은 조만간 사용할 수있는 오류가 발생하기 쉬운 양자 프로세서와 함께 작동 할 수있는 새로운 알고리즘을 개발해야한다고 썼다. 또한 장기적으로 기술을 상업적으로 사용할 수 있으려면 과학자들이 양자 오류를 수정하기위한 강력한 프로토콜을 고안해야합니다.
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편집자 주 :이 이야기는 10 월 24 일에 업데이트되어 새로운 연구 결과가 양자 우월성을 보여주지 않는다고 생각하지 않는 IBM 과학자들의 생각을 포함하도록 업데이트되었습니다.
외계 생명체를 찾는 것에 관한 Mike Wall의 저서 "저 밖에"(Grand Central Publishing, 2018; 칼 테이트), 지금 나왔습니다. 트위터에 그를 따라 michael. 트위터에 우리를 따르라 @Spacedotcom 또는 페이스 북.
