Supremația cuantică, un termen inventat de John Preskill în 2012, se referă la punctul în care calculatoarele cuantice pot îndeplini sarcini dincolo de întinderea computerelor clasice. Calculul cuantic universal, un concept teoretic în care un computer cuantic ar putea rezolva eficient orice problemă pe care o poate rezolva un computer clasic, este o piatră de hotar semnificativă în domeniul prelucrării informației cuantice.
În 2019, Google a susținut că a atins supremația cuantică cu procesorul său cuantic de 53 de qubiți numit Sycamore. Ei au raportat că Sycamore a rezolvat o problemă specifică în 200 de secunde, care ar fi nevoie de aproximativ 10,000 de ani pentru rezolvarea celui mai rapid supercomputer din lume, Summit. Această demonstrație a supremației cuantice a fost un moment revoluționar în domeniul calculului cuantic.
Cu toate acestea, termenul „supremație cuantică” a fost întâmpinat cu unele controverse. Criticii susțin că termenul în sine implică o ierarhie între calculul cuantic și cel clasic, care poate să nu fie cea mai exactă reprezentare a situației. În plus, există dezbateri în curs despre definiția specifică a supremației cuantice și dacă experimentul Sycamore întrunește cu adevărat toate criteriile pentru a revendica această piatră de hotar.
Dintr-o perspectivă teoretică, realizarea calculului cuantic universal, în care un computer cuantic poate rezolva eficient orice problemă pe care o poate rezolva un computer clasic, rămâne o întrebare deschisă. Deși s-au făcut progrese semnificative în dezvoltarea algoritmilor cuantici care depășesc algoritmii clasici în anumite sarcini, întregul potențial al computerelor cuantice nu a fost încă realizat.
În timp ce experimentul Sycamore de la Google a marcat un progres semnificativ în domeniul calculului cuantic și a ridicat întrebări importante cu privire la capacitățile computerelor cuantice, realizarea calculului cuantic universal și, prin urmare, a supremației cuantice în sensul său cel mai adevărat, rămâne un domeniu continuu de cercetare și explorare.
Alte întrebări și răspunsuri recente cu privire la Fundamentele informațiilor cuantice EITC/QI/QIF:
- Cum funcționează poarta de negație cuantică (cuantică NOT sau poarta Pauli-X)?
- De ce este poarta Hadamard autoreversibilă?
- Dacă măsurați primul qubit al stării Bell într-o anumită bază și apoi măsurați al 1-lea qubit într-o bază rotită cu un anumit unghi teta, probabilitatea ca veți obține proiecția la vectorul corespunzător este egală cu pătratul sinusului teta?
- Câți biți de informații clasice ar fi necesari pentru a descrie starea unei suprapuneri arbitrare de qubit?
- Câte dimensiuni are un spațiu de 3 qubiți?
- Măsurarea unui qubit va distruge suprapunerea sa cuantică?
- Pot porțile cuantice să aibă mai multe intrări decât ieșiri în mod similar cu porțile clasice?
- Familia universală de porți cuantice include poarta CNOT și poarta Hadamard?
- Ce este un experiment cu dublă fante?
- Este rotirea unui filtru polarizant echivalent cu schimbarea bazei de măsurare a polarizării fotonului?
Vedeți mai multe întrebări și răspunsuri în EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals