Впервые доказано превосходство квантовых компьютеров над обычными
Впервые международная команда исследователей доказала, что квантовые компьютеры предлагают вычислительное преимущество перед классическими компьютерами. Как описано в статье в журнале Science, исследователи разработали квантовую схему, которая смогла решить математическую задачу, с которой классический компьютер не справился при одинаковых условиях теста.
Исследователи Сергей Бравый из IBM, Дэвид Госсет из университета Ватерлоо и Роберт Кёниг из Мюнхенского технического университета опубликовали доклад о превосходстве квантовых компьютеров при решении задачи Бернштейна — Вазирани.
Ученые доказали, что квантовый компьютер может решать определенные задачи, которые требуют фиксированной глубины вычислений, за фиксированное время независимо от увеличения количества исходных данных. Для сравнения — классическому компьютеру для решения таких же задач требуется увеличение глубины вычислений по мере увеличения количества вводных.
Квантовый компьютер с фиксированной низкой глубиной вычислений способен эффективнее решить такие задачи. Чтобы доказать это, учёные произвели вычисления для варианта задачи Бернштейна — Вазирани и подтвердили свою гипотезу.
Более того, ученые ответили на вопрос, почему квантовые алгоритмы превосходят любые последовательные алгоритмы: квантовые используют нелокальность квантовой физики.
Учёные считают, что использование квантовых компьютеров станет эффективным в ближайшие десять лет. Ожидается, что квантовые компьютеры совершат революцию в шифровании. Кроме того, квантовые компьютеры помогут в развитии технологий, связанных с искусственным интеллектом.
Квантовые компьютеры становятся доступны обычным пользователям благодаря инициативе компаний, готовых предоставить свои ресурсы. В начале октября 2018 года D-Wave Systems представила новую открытую и бесплатную платформу Leap Quantum Application Environment, которая позволит любому желающему использовать мощность квантового компьютера. При этом от пользователя не требуется специальных знаний в области квантовой физики.
А недавно исследователи из QuTech в Делфте опубликовали в журнале Science обширный гид по развитию квантового интернета. В нем описано шесть фаз, начинающихся с простой кубитной сети, которая сможет предоставить безопасные квантовые коммуникации в ближайшем будущем. Разработка завершается сетями квантовых компьютеров.
Запутанность предоставляет улучшенную координацию между отдаленными точками. Это, в свою очередь, сильно упрощает синхронизацию часов или связь отдаленных телескопов для получения лучших изображений. Второе свойство — естественная безопасность, предоставляемая запутанностью, что является уникальным способом защиты и приватности.
Ожидается, что первые настоящие квантовые сети, предоставляющие непрерывную передачу кубитов, реализуют в ближайшие годы, предвещая расцвет крупномасштабного квантового интернета.