Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in China heeft een fotonische kwantumcomputer gebouwd en getest die kwantumsuprematie aantoont. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , de groep beschrijft hun computer, die ze Jiuzhang noemen, en hoe goed het presteerde tijdens het uitvoeren van Gauss-bosonbemonstering.

Kwantumcomputers zijn de laatste tijd in het nieuws omdat wetenschappers proberen te bepalen of ze aan de verwachtingen kunnen voldoen. Quantumcomputers zouden bij bepaalde taken veel beter kunnen presteren dan conventionele machines. Het doel is om te bereiken wat bekend is geworden als 'kwantum suprematie', waarbij een kwantumcomputer beter kan presteren dan conventionele computers op ten minste één type taak. Tot nu, slechts één computer heeft deze prestatie ooit bereikt:het Sycamore-apparaat van Google. En omdat het veld nog zo nieuw is, onderzoekers over de hele wereld werken aan enorm verschillende ontwerpen. Sycamore was gebaseerd op qubits vertegenwoordigd door supergeleidende materialen. In deze nieuwe poging het team in China heeft een op fotonen gebaseerde kwantumcomputer ontwikkeld die in staat is om één specifiek type berekening uit te voeren:bosonbemonstering.

Boson-sampling is een middel voor het berekenen van de uitvoer van een lineair optisch circuit met meerdere in- en uitgangen. Het wordt uitgevoerd door een machine te bouwen waarin fotonen parallel in een circuit worden gestuurd, en eenmaal binnen, worden gesplitst door bundelsplitsers. De gesplitste fotonen gaan door het circuit, spiegels en andere bundelsplitsers tegenkomen. Opmerkelijk, als twee fotonen dezelfde splitter tegelijk tegenkomen, beide ongesplitste fotonen volgen een van de paden weg van de splitter. Het proces wordt herhaald, resulterend in een verdeling van getallen die de netwerkuitvoer vertegenwoordigen. Conventionele computers lopen heel snel vast bij het berekenen van de verdelingen van een dergelijk systeem. Jiuzhang is gebouwd om 100 ingangen en 100 uitgangen te verwerken met behulp van 300 bundelsplitsers en 75 spiegels.

De onderzoekers ontdekten dat Jiuzhang ongeveer 200 seconden nodig had om een ​​antwoord te geven. Ze merkten op dat het 's werelds snelste supercomputer ongeveer 2,5 miljard jaar zou hebben gekost om dezelfde berekeningen uit te voeren - een duidelijk voorbeeld van kwantumsuprematie.

© 2020 Wetenschap X Netwerk