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量子コンピューターは最終的に無条件の覇権を達成しました

コンピューターはいくらですかQuantine Quantum Computersは、従来のカウンターパートが絶対にできないことを何ができますか？これは、急速に成長する業界が直面している最大の質問の1つであり、今では最終的に攻撃不可能な答えがあります。 古典的なビットの代わりに、量子コンピューターは「0」または「1」よりも多くの状態に存在する可能性のあるキュービットを使用し、理論的には計算上の利点を与えます。しかし、量子コンピューターが最高の伝統的なコンピューターでさえ、量子優位性の偉業でさえ不可能または非現実的なことをすることができるかどうかは、答えるのが難しくて論争のある質問であることが証明されています。これは、量子優位性の真の例が実用的な計算タスクでなければならないため、現実的な量子ハードウェアでテストできるため、実証可能であるため、古典的なコンピューターが最終的に追いつくのに役立つすべての数学的およびアルゴリズム的なトリックは厳密に除外されなければなりません。 テキサス大学オースティン校と彼の同僚のウィリアム・クレッチャーは、両方の基準を満たす実験を完了しました。古典的なコンピューターが最終的に彼らと量子ライバルの間のパフォーマンスのギャップを閉じた量子優位性の過去の主張とは異なり、研究者は「私たちの結果は証明され、永続的である：古典的なアルゴリズムの将来の開発はこのギャップを埋めることはできません」と言います。 チームは、Quantum Computing Company Quantinuumによって構築されたレーザーによって制御されたイオンから作られた12のキュービットを使用して、コミュニケーションの複雑さの数学の根の実験を実行しました。目標は、アリスとボブと呼ばれる2人の仮想的な実験者が、互いにメッセージを送信して計算を完了するために最も効率的な方法を見つけることです。 アリスとして機能する量子コンピューターの一部は、特定の量子状態を準備し、マシンの別の部分であるボブに送信します。ボブは、その特性を学び、出力を生成するためにアリスの状態を測定する方法を決定する必要があります。このプロセスを繰り返すことで、ペアは、アリスが彼女の状態を明らかにする前に、ボブの出力が何であるかを予測する方法を構築することができます。 研究者は手順を10,000回繰り返し、アリスとボブがプロセスの部分を実行する方法を最適化しました。これらすべての試験の分析と、プロトコル自体の厳密な数学的調査と組み合わされて、62ビット未満の古典的なアルゴリズムがこのタスクでの12クットの量子コンピューターのパフォーマンスに一致することがないことが示されました。古典的なアルゴリズムが330ビットと同じパフォーマンスを達成できることを証明できる最小のケースは、必要なコンピューティング能力にほぼ30倍の違いです。 「これは、「量子利点」の景観が一部の人が考えるよりも広いことを示す驚くべき科学的結果です」と英国のブリストル大学のアシュリー・モンタナロは言います。 「ほとんどの量子優位性や量子優位性のデモとは異なり、より良い古典的なアルゴリズムが見つかるという希望はありません。それは不可能です。」 オランダの研究所数学研究所のロナルド・デ・ウルフは、この実験が既存の量子コンピューターの最近の急速な改善を効果的に活用し、数十年にわたって調査されてきたコミュニケーションの複雑さ理論からのアイデアを構築していると述べています。 「通信の複雑さは、証明可能かつ現実的な量子と古典の両方の分離の原因であることが知られています。違いは、ハードウェアの進捗により、実際にモデルを初めて実装できることです」と彼は言います。 「そして、彼らは、古典と量子の間に大きなギャップがある新しいコミュニケーションの複雑さの問題を思いつきました。したがって、12キュビットを使用しても、ギャップはすでにそれ自体を示しています。」 新しい結果は、量子優位性の過去の多くのデモから際立っていますが、1つの重要な特性を共有しています。すぐに有用であることは明らかではありません。暗号化を根本的に変化させる可能性のあるShorのアルゴリズムのように、大きな現実世界の影響を与える可能性のある量子優位性の例は、依然として提供性の点で確認が不足しています。 今後、チームは、たとえばアリスとボブを2つの別々のコンピューターにすることで結果を強化することができます。これにより、量子コンピューターの結果に影響を与える2つの間の非計上されていない相互作用の可能性が妨げられますが、量子優位性の有用性はより重要な問題です、とDe Wolfは言います。 "超えて [quantum] 覇権は有用への一歩でなければなりません [quantum] 覇権と、いくつかの化学計算や物流の最適化など、実際に関心のある問題について、古典よりもはるかに良いことをしている量子コンピューター」と彼は言います。 トピック： #量子コンピューターは最終的に無条件の覇権を達成しました