У квантового процессора Sycamore компании Google нашли ограничения

Изображение: (cc) TheDigitalArtist
Микроэлектроника
Микроэлектроника

Ограничения, мешающие квантовому процессору Sycamore компании Google решать сложные задачи, обнаружили российские ученые на базе алгоритма, просчитывающего поведение процессора, 21 сентября сообщает пресс-служба Сколковского института науки и технологий.

Ранее описание алгоритма было представлено в статье, опубликованной в научном журнале Quantum 30 августа 2021 года.

«Мы взяли код первого автора исследования Акшая Вишванатана и создали на его основе выполняющуюся параллельно программу. Мы были в восторге, когда наконец увидели данные с той же статистикой, что была у Google. В рамках этого проекта мы создали программный пакет, способный эмулировать различные современные квантовые процессоры — до 36 кубитов и дюжины слоев», — пишет старший научный сотрудник Сколковского института науки и технологий Игорь Захаров.

Под руководством профессора Джейкоба Биамонте из Сколковского института науки и технологий исследователи попытались решить эту проблему. Они создали симулятор квантового компьютера с несколькими десятками кубитов благодаря ресурсам суперкомпьютера «Жорес» и использовали алгоритм для оценки эффективности вычислений и определения пределов работы процессора Sycamore и его аналогов.

Расчеты выявили наличие целого ряда ограничений, резко снижающих эффективность оптимизационных квантовых расчетов, которые ученые назвали «дефицитом достижимости».

Напомним, пару лет назад глава лаборатории квантового искусственного интеллекта Google Хармут Нивен с группой ученых объявил о достижении так называемого «квантового превосходства». Ученые заявили, что решили «нерешаемую» задачу выработки случайных чисел на квантовом компьютере Sycamore, который содержит 53 сверхпроводниковых кубита.

Ученые задумались о том, как можно использовать Sycamore для решения сложных задач по оптимизации. Однако ученые не могли проверить ответ, который бы выдал Sycamore при решении подобных экономических или математических проблем.