Uma equipe de pesquisa da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) apresentou Zuchongzhi-3, um protótipo de computação quântica supercondutor de 105 quits, que opera em velocidades que excedem os atuais supercomputadores por 15 ordens de magnitude.
O USTC revela Zuchongzhi-3: um avanço do LBIG na computação quântica
O USTC fez avanços significativos na amostragem aleatória do circuito quântico com Zuchongzhi-3, equipado com 105 qubits e 182 acopladores. A máquina executa cálculos 1015 vezes mais rápido que o supercomputador mais poderoso do mundo e um milhão de vezes mais rápido que os mais recentes resultados quânticos publicados do Google. Essa conquista baseia-se no sucesso de Zuchongzhi-2 e foi liderada por Jianwei Pan, Xiaobo Zhu, Chengzhi Peng e outros pesquisadores da China e do exterior, com descobertas publicadas como um artigo de capa no Cartas de revisão física.
O caminho para a supremacia quântica
A supremacia quântica é definida como a capacidade de um computador quântico de executar tarefas além dos recursos dos computadores clássicos. Em 2019, o processador Sycamore de 53 quits do Google concluiu uma tarefa de amostragem de circuito aleatório em 200 segundos, uma tarefa estimada para exigir 10.000 anos no supercomputador mais rápido da época. No entanto, em 2023, o USTC demonstrou algoritmos clássicos avançados completando essa tarefa em 14 segundos usando mais de 1.400 GPUs A100. Desde então, o supercomputador de fronteira reduziu esse tempo de conclusão para 1,6 segundos, desafiando a reivindicação de supremacia quântica do Google.
O USTC alcançou pela primeira vez a supremacia quântica rigorosamente comprovada com o protótipo de computação quântica fotônica de Jiuzhang em 2020, seguida de uma demonstração supercondutora usando Zuchongzhi-2 em 2021. Em 2023, a superfície clássica de 255-photones da equipe demonstrou uma superfície clássica de 255-Photon.16 Ordens de magnitude. Em outubro de 2024, o processador sicômoro de 67 quits do Google mostrou supremacia quântica superando supercomputadores clássicos por nove ordens de magnitude.
Aprimoramentos em Zuchongzhi-3
O Zuchongzhi-3 apresenta aprimoramentos significativos em relação ao Zuchongzhi-2 de 66 quits, com um tempo de coerência de 72 μs, fidelidade de portão de um quite único de 99,90%, fidelidade de dois quits de 99,62%e fidelidade de leitura de 99,13%. Essas melhorias facilitam operações mais complexas.
Para avaliar seus recursos, a USTC conduziu uma tarefa de amostragem de circuitos aleatórios de 32 camadas e 32 camadas, resultando em velocidades computacionais eclipsando o supercomputador mais rápido atual por 15 ordens de magnitude e excedendo os resultados mais recentes do Google por seis ordens de magnitude, estabelecendo o mais forte quântico vantagem em sistemas supercondativos até os sistemas
Após a conquista da vantagem computacional quântica com Zuchongzhi-3, a equipe de pesquisa está avançando em áreas como correção de erros quânticos, emaranhamento quântico, simulação quântica e química quântica. Eles implementaram uma arquitetura de qubit de grade 2D para aprimorar as taxas de interconectividade e transferência de dados do qubit. Ao utilizar essa arquitetura, os pesquisadores estão integrando o código de superfície e desenvolvendo a correção de erros quânticos com um código de superfície da distância 7, com planos de escalar isso para distâncias de 9 e 11.
O trabalho da equipe da USTC recebeu elogios, com um revisor de diário afirmando que compara um novo computador quântico supercondutor que demonstra desempenho de última geração e representa uma atualização significativa de Zuchongzhi-2. A revista Physics também contou com um artigo explorando as inovações e os impactos deste estudo.
A equipe de pesquisa inclui Pan Jianwei, Zhu Xiaobo e Peng Chengzhi, colaborando com o Centro de Pesquisa de Xangai para Ciências Quânticas, Henan Key Laboratório de Informação Quântica e Criptografia, Instituto Nacional de Metroologia da China, Sci Sci, Sci Sciny.
Crédito da imagem em destaque: USTC
O Post China acabou de construir um computador quântico 1 milhão de vezes mais rápido do que o Google apareceu pela primeira vez no Techbriefly.
Source: A China acabou de construir um computador quântico 1 milhão de vezes mais rápido que o Google’s
