연구원 제나두, 광자 양자 컴퓨팅을 전문으로 하는 캐나다 회사는 클라우드에 액세스할 수 있는 보레알리스 머신에서 실험을 실행하여 양자 컴퓨팅 이점을 달성했다고 주장합니다. "양자 우위"(때때로 양자 우위라고도 함)라는 용어는 양자 기계가 고전적인 컴퓨터에서는 다루기 힘든 특정 계산 작업을 수행하는 상황을 나타냅니다. 분포에서 샘플을 추출하는 것에 해당하는 측정을 수행하는 최신 실험은 샘플당 Xanadu의 Borealis가 36마이크로초가 소요되는 반면 팀은 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터가 가장 잘 알려진 알고리즘을 사용하여 동일한 실험을 모델링하는 데 9000년이 걸릴 것으로 추정합니다. .
이 실험의 작업은 가우시안 보존 샘플링(GBS)의 예입니다. 광 양자 상태가 측정되기 전에 간섭계(광자가 간섭하는 방식을 지시하는 조정 가능한 매개변수가 있는 광학 네트워크)를 통해 전송되는 광학 양자 컴퓨터용 단순화된 프레임워크입니다. 출력에서. 이 디자인은 범용 양자 컴퓨터보다 간단하며 조나단 라보이, Xanadu의 시스템 통합 팀 리더는 응용 프로그램이 제한적이라고 설명합니다. Lavoie는 "양자 이점 기계가 양자 컴퓨팅의 힘에 대한 근본적인 것을 입증할 목적으로 제작되었다는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 반드시 즉각적인 '유용한' 문제를 해결하기 위한 것은 아닙니다."라고 말했습니다. "후자는 내결함성과 오류 수정이 필요할 것입니다."
이전의 양자 이점 결과를 바탕으로 구축
이전의 양자 계산 이점 주장은 약간의 논란을 불러일으켰습니다. ~ 안에 2019, Google 팀 발표된 양자 이점 광자 대신 초전도 기술을 사용하지만 커뮤니티 내에서 논의. 더 최근에 중국 과학 기술 대학의 실험자들은 유사한 주장 로 알려진 두 가지 실험(GBS 수행)에 대해 지우 장 과 구장 2.0. 상당한 기술적 성취를 이루었지만, 추가 서류 그들의 결과에 대해 질문을 제기하십시오. 니콜라스 케사다Lavoie와 함께 프로젝트를 주도했으며 현재 몬트리올 폴리테크닉(Polytechnique Montréal)의 조교수로 있는 , 그는 "더 많은 이론과 검증 도구가 필요합니다."라고 말합니다. Quesada의 작업은 이러한 확인 작업을 계속 살펴보고 있습니다.
Borealis는 크기를 포함하여 여러 면에서 Jiuzhang과 다릅니다. 216개의 고유한 모드(다른 접근 가능한 양자 상태)를 사용하여 Xanadu의 기계는 이전 기록인 144개에서 크게 증가한 것을 나타냅니다. Xanadu는 또한 광학 루프에서 광자를 지연시키는 GBS용 새로운 설계를 사용합니다. 광섬유가 후속 펄스를 방해하기 전에 오류를 억제하고 확장성을 향상시킵니다. 이 최신 연구의 한 가지 특별한 성과는 문헌에서 논의된 바와 같이 빛의 파장 차수보다 훨씬 낮은 길이로 이러한 섬유를 안정화하는 기술을 구현한 것입니다. 블로그 게시물 Xanadu의 팀에서 출판했습니다.
새로운 설정은 GBS의 모든 가능한 구성을 수행할 수 없음을 의미합니다. "포토닉스의 경우 실제 애플리케이션 인스턴스를 반영하는 흥미로운 문제를 인코딩하려는 경우 일반적으로 상당한 손실을 수반하는 범용 프로그래밍 가능 간섭계에 액세스해야 합니다."라고 Quesada는 말합니다. "그래서 이것은 확실히 어려운 도전입니다."
그러나 Borealis는 제안된 구조의 한계 내에서 완전한 프로그래밍 가능성을 허용하는 반면 이 규모의 이전 GBS 실험은 모드 간에 고정된 상호 작용을 했습니다. 추가적인 유연성은 빛의 양자 상태 생성, 감지 속도 및 빠른 전기 광학 스위칭의 발전으로 허용되며, 이는 펄스가 간섭하는 구성 요소의 설정을 가능한 모든 작업을 구현하기에 충분히 빠른 속도로 변경하는 구성 요소의 설정을 변경합니다.
고전 컴퓨터는 양자 우위를 따라잡기 위해 경쟁합니다.
Borealis는 이제 대중이 이 시스템에 액세스하고 Xanadu의 클라우드 서비스를 통해 원격으로 작업을 제출할 수 있다는 점에서 양자 이점 시연 중 고유합니다. 그러나 GBS가 양자 이점을 입증하는 것 이상의 유용한 계산을 생성하는지 여부는 여전히 불확실합니다. 또한 Quesada가 설명하는 것처럼 GBS의 적용과 관련하여 "양자 기계의 필요성을 무효화할 만큼 충분히 작업을 수행할 수 있는 고전적인 알고리즘이 있는지"를 이해하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다. 그럼에도 불구하고, 이 성과는 "우리의 하드웨어 개발 및 소프트웨어 제어 시스템이 Xanadu에서 내결함성 광자 양자 컴퓨터를 구축하기 위한 올바른 궤도에 있다는 확신을 구축하는 데 실제로 도움이 됩니다"라고 Lavoie는 말합니다. 물리 세계.
