さかのぼる 2019 年、Google は、量子コンピューティングの研究者が長年求めていたものを達成したことを誇らしげに発表しました。それは、難解な技術が従来の技術よりも優れていることの証明です。 しかし、この「量子超越性」の実証は、比較的通常のスーパーコンピューターで Google を凌駕したと主張する研究者によって異議を唱えられています。
2019 年の量子超越性の発表につながった骨の折れる画期的な研究は、今でも非常に重要です。 しかし、この新しい論文が正しければ、古典コンピューティング対量子コンピューティングの競争は依然として誰のゲームでもありません。
Google がどのようにして量子を理論から現実へと変えたかの全文は元の記事で読むことができますが、ここでは非常に短いバージョンを示します。 Sycamore のような量子コンピューターは、量子コンピューターのシミュレーションという 1 つのタスクを除いて、まだ古典的なコンピューターより優れているわけではありません。
それは警官のように聞こえますが、量子超越性のポイントは、最速のスーパーコンピューターよりも優れた実行が可能な、非常に具体的で奇妙なタスクを1つでも見つけることによって、メソッドの実行可能性を示すことです. それは、そのタスクのライブラリを拡張するためのドアの量子足を取得するためです。 おそらく最終的にはすべてのタスクが量子的に高速になるでしょうが、2019年のGoogleの目的では、1つだけであり、その方法と理由を非常に詳細に示しました.
現在、Pan Zhang 氏が率いる中国科学院のチームは、量子コンピューター (具体的には、それが出力する特定のノイズ パターン) をシミュレートするための新しい手法を説明する論文を発表しました。 2019年にそうするための計算。
私自身は量子コンピューティングの専門家でもなく、統計物理学の教授でもないので、Zhang らが使用した手法の一般的な考えを示すことしかできません。 彼らは、シカモアの 53 キュービットがノードのグリッドで表されるテンソルの大規模な 3D ネットワークとして問題を投げかけ、シミュレートされたプロセスでシカモア ゲートが通過した 20 サイクルを表すために 20 回押し出されました。 次に、これらのテンソル (相互に関連するベクトルの独自のセット) 間の数学的関係は、512 個の GPU のクラスターを使用して計算されました。
Sycamore の量子演算をシミュレートするために使用した 3D テンソル配列の視覚的表現を示す Zhang の論文の図。
Google の最初の論文では、当時入手可能な最も強力なスーパーコンピューター (オークリッジ国立研究所のサミット) でこの規模のシミュレーションを実行するには、約 10,000 年かかると見積もられていました。 25サイクル。 20 を実行する 53 キュービットはかなり複雑ではありませんが、彼らの見積もりではまだ数年かかります。
Zhang のグループは、15 時間でそれを完了したと主張しています。 そして、Summit のような適切なスーパーコンピューターにアクセスできれば、数秒で完了する可能性があります。これは、Sycamore よりも高速です。 彼らの論文はジャーナルに掲載されます 物理的 レビューレター; こちらからお読みいただけます（PDF）.
これらの結果は、そのようなことについて詳しい人たちによってまだ完全に精査され、複製されていませんが、それが何らかのエラーまたはデマであると考える理由はありません. Google は、従来のコンピューターとそのソフトウェアが絶えず改善されている一方で、量子コンピューターを構築してプログラムすることは非常に難しいため、覇権がしっかりと確立されるまでにバトンが数回渡される可能性があることさえ認めました. (量子世界の他の人々は、そもそも彼らの主張に懐疑的でしたが、直接の競争相手もいます。)
メリーランド大学の量子科学者ドミニク・ハングレイターとして 科学に語った、これは決して Google の悪口でも、一般的な量子のノックアウト パンチでもありません。
Google が独自の新しい主張で反撃する可能性は十分にあり、Google も立ち止まっているわけではありません。私は同社に連絡してコメントを求めました。 しかし、競争力さえあるという事実は、関係者全員にとって朗報です。 これはコンピューティングのエキサイティングな分野であり、Google や Zhang の仕事のように、あらゆる人の基準を引き上げ続けています。