Квантовый процессор USTC, получивший название Zuchongzhi-3, оснащён 105 кубитами и 182 соединителями продемонстрировал своё превосходство в задачах выборки случайных квантовых схем, говорится в пресс-релизе университета. Для сравнения, процессор Sycamore от Google, который достиг квантового превосходства, имел 67 кубитов.

Научное сообщество сходится во мнении, что развитие квантовых вычислений будет происходить в три основных этапа:

Достижение квантового превосходства – когда квантовый компьютер превосходит самые передовые классические компьютеры;

Разработка квантовых симуляторов с сотнями кубитов, способных решать реальные задачи;

Повышение точности и достоверности результатов, для создания квантовых компьютеров общего назначения.

Мы ещё находимся на начальной стадии этого развития, но Китай и здесь имеет преимущество.

Китай против США в квантовой гонке

США заняли лидерство в квантовых вычислениях, когда в 2019 году 53-кубитный процессор Sycamore компании Google выполнил задачу выборки случайной цепи за 200 секунд. В то время самым быстрым суперкомпьютерам в мире потребовалось бы 10 000 лет для выполнения этой задачи.

Однако исследователи из USTC, используя 1 400 чипов A100 GPU от Nvidia, выполнили ту же задачу всего за 14 секунд в 2023 году, превзойдя предыдущее достижение Google.

Китайская команда также работала над фотонным квантовым процессором под названием «Цзючжан», впервые представленным в 2020 году. В 2021 году исследователи USTC представили 66-кубитный сверхпроводящий квантовый компьютер, получивший название «Zuchongzhi 2.1», подобный процессору Sycamore от Google, также справился с той же задачей.

А в 2023 году Китай продемонстрировал квантовое превосходство с помощью 255-фотонного процессора, превзойдя самые быстрые суперкомпьютеры в 10^16 раз.

Квантовый процессор Zuchongzhi-3

Усовершенствовав Zuchongzhi-2, исследователи USTC увеличили количество кубитов до 105, чтобы создать процессор Zuchongzhi-3.

Новый процессор, время когерентности которого составляет 72 микросекунды, может выполнять более сложные операции и помог достичь точности считывания одного кубита на 99,90%. Точности считывания параллельных двух кубитов на 99,62% и точности считывания параллельных кубитов на 99,13%, говорится в пресс-релизе.

Чтобы оценить возможности процессора, исследователи выполнили 32-слойную выборку случайных цепей с 83 кубитами. Они обнаружили, что чип превосходит самые быстрые суперкомпьютеры, доступные сегодня, на 15 порядков. Для сравнения, в прошлом году процессор Sycamore от Google работал на девять порядков быстрее.

Таким образом, при использовании той же технологии китайский квантовый процессор в миллион раз быстрее процессора Google.

Исследователи уже начали улучшать коррекцию ошибок в процессоре и добиваться других квантовых возможностей, как моделирование и запутывание кубитов. Команда использует двумерную решётчатую архитектуру, чтобы облегчить взаимодействие между кубитами.