IBM ja Chicagon yliopisto väittävät osoittaneensa kvanttiedun eli tilanteen, jossa kvanttitietokone pystyy suorittamaan laskennan käytännössä klassisten tietokoneiden ulottumattomissa. IBM:n kvanttikoneelta tehtävään kului noin 15 minuuttia.
Tutkijoiden mukaan kyse ei ole pelkästään kvanttikoneen nopeudesta. Olennaista on, että samalla pystyttiin arvioimaan luotettavasti, kuinka oikein kvanttikone suoritti laskennan. Tulosten verifiointi on ollut yksi keskeisistä ongelmista kvanttiedun osoittamisessa.
– Olemme nyt selvästi kvanttiedun aikakaudella, IBM Researchin johtaja Jay Gambetta julistaa.
IBM:n ja Chicagon yliopiston tutkijat käyttivät kokeessa 70 loogista kubittia. Niillä suoritettiin 2415 loogista kahden kubitin operaatiota sekä 468 loogista T-porttia.
Loogiset kubitit muodostetaan useista fyysisistä kubiteista siten, että kvanttilaskennassa syntyviä virheitä voidaan havaita ja korjata. Tutkijoiden mukaan kyseessä on yksi tähän asti suurimmista loogisilla kubiteilla toteutetuista kvanttilaskennan demonstraatioista.
Vaikea tulos pitää myös pystyä todentamaan
Kvanttietua on aikaisemmin pyritty osoittamaan muun muassa satunnaisten kvanttipiirien näytteistyksellä eli RCS-menetelmällä (random circuit sampling). Kvanttikone tuottaa siinä jakauman, jonka jäljittely muuttuu klassiselle tietokoneelle erittäin vaikeaksi laskennan kasvaessa.
Menetelmään liittyy kuitenkin perustavanlaatuinen ongelma. Jos laskenta on klassiselle tietokoneelle liian vaikea suoritettavaksi, myös kvanttikoneen tuloksen tarkistaminen voi muuttua käytännössä mahdottomaksi.
IBM:n ja Chicagon yliopiston kokeessa käytettiin RCS:n rakenteellisempaa vaihtoehtoa. Tutkijoiden mukaan sen voitiin osoittaa säilyttävän laskennallisen vaikeuden, mutta rakenne mahdollistaa samalla virheiden havaitsemisen laskennan aikana.
– Verifiointi on edelleen yksi suurimmista haasteista kokeellisen kvanttiedun osoittamisessa, Chicagon yliopiston apulaisprofessori Bill Fefferman sanoo.
Hänen mukaansa uusi menetelmä antaa aikaisempaa paremman kuvan vaikeiden kvanttitilojen fideliteetistä kohinan keskellä. Näin voidaan kasvattaa luottamusta siihen, että kvanttikone todella ratkaisee laskennallisesti vaikean ongelman eikä tulos ole seurausta virheistä.
IBM:n kvanttikoneelta laskentaan kului noin 15 minuuttia. Tutkijoiden analyysin mukaan useiden johtavien klassisten simulointimenetelmien vaatima laskenta-aika kasvaisi niin pitkäksi, ettei niiden käyttäminen olisi enää käytännöllistä. IBM pitää tulosta näyttönä siitä, että kvanttilaskenta on ylittänyt rajan, jonka takana kaikkia laskuja ei enää voida käytännössä tehdä klassisilla tietokoneilla.
Suomalainen kvanttialgoritmeja kehittävä QMill arvioi ETN:lle jo toukokuussa, että ensimmäisiä käytännön kvanttiedun demonstraatioita voidaan nähdä tämän tai ensi vuoden aikana. QMill toki lähestyy ongelmaa eri suunnasta, sillä yhtiö pyrkii kompressoimaan kvanttipiirejä niin, että laskentaan tarvitaan vähemmän kvanttiportteja ja nykyisten kvanttikoneiden virheet kumuloituvat vähemmän.
Kiinalainen Hongqi on saanut uuden sähköautoakun latausnopeuden hetkellisesti 12C-tasolle. Valmistajan mukaan tulos perustuu uudenlaiseen anodimateriaaliin, elektrolyyttiin ja 15 prosenttia pienempään sisäiseen vastukseen.
Tekoälypalvelinten kasvava tehotiheys tekee datakeskusten varmistamisesta aiempaa monimutkaisempaa. Ylimääräiset teholähteet voivat parantaa käyttövarmuutta, mutta samalla ne lisäävät lämpökuormaa ja häiritsevät ilmavirtoja. Siksi tehonsyöttö, varmennus ja jäähdytys on suunniteltava yhtenä kokonaisuutena.