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Googleは、最新の量子アルゴリズムは現実世界のタスクにおいてスーパーコンピュータを上回る性能を発揮できると主張している

干渉計としてのOTOC。クレジット： 自然 (2025年)。 DOI: 10.1038/s41586-025-09526-6 Google Quantum AI の研究者らは、同社の量子プロセッサ Willow が、複雑な物理問題を世界で最も強力な古典的なスーパーコンピューターよりも数千倍速く解決する量子コンピューターのアルゴリズムを実行したと報告しています。検証されれば、これは実用的な量子の利点を示す最初の例の 1 つとなり、量子コンピューターは古典的なコンピューターよりも高速かつ正確に現実世界の問題を解決できることになります。 雑誌に掲載された新しい論文で 自然、研究者らは、量子エコーと呼ばれるアルゴリズムが、高度にもつれた量子システムにおける粒子の複雑な挙動をどのように測定したかについて詳細を提供しました。これらは、物理的に分離されていても同じ運命を共有するように複数の粒子がリンクしているシステムです。 1 つの粒子の特性を測定すると、他の粒子について何かがすぐにわかります。この連携により、システム全体が非常に複雑になるため、通常のコンピューターでモデル化することが困難になります。 Quantum Echoes アルゴリズムは、量子システム内で情報が拡散しスクランブルする速度を測定する、Out-of-Time-Order Correlator (OTOC) と呼ばれる概念を使用します。研究者らがこの特定の測定を選択した理由は、論文で述べられているように、「OTOC には量子力学の詳細に対する高い感度を与える量子干渉効果があり、OTOC にとっては(2)、また、古典的なシミュレーションの複雑さのレベルも高くなります。そのため、OTOC は実用的な量子の利点を実現するための有力な候補です。」 このアルゴリズムは、巧妙な「時間逆転トリック」に依存しています。量子コンピューターはシステムを前進させ、少し調整してから、プロセスを正確に逆転させます。この実験では、2次OTOC-OTOCを使用しました。(2)、OTOC のより複雑な形式。これにより、システムのカオスから有用な情報を抽出する強力な「量子エコー」が生成されます。複雑な量子状態で情報がどのくらい速く拡散するかを研究するこのタスクでは、量子チップは世界最速のスーパーコンピューターよりも 13,000 倍速く計算を実行しました。 Googleチームが量子の大きな偉業を実証したのはこれが初めてではない。 2019年、同社のSycamoreチップがスーパーコンピューターよりもはるかに速く高度な技術的問題を解決した後、彼らは「量子超越性」を主張した。ただし、これが異なるのは、前回の実験が不明瞭な問題 (最終的にはスーパーコンピューター上で実行される古典的なアルゴリズムによって解決された) を解決することに焦点を当てていたのに対し、この新しい結果は現実世界の物理問題を解決することです。 結局のところ、この研究が意味するのは、現在スーパーコンピューターでは手の届かない複雑な問題を解決するために量子コンピューターが定期的に使用される日が少しずつ近づいている可能性があるということだ。これには、新しい材料の発見、より優れた薬剤の設計、より正確な気候モデルの作成などが含まれる可能性があります。 著者のポール・アーノルドがあなたのために執筆し、ギャビー・クラークが編集し、ロバート・イーガンが事実確認とレビューを行ったこの記事は、人間による慎重な作業の結果です。私たちは、独立した科学ジャーナリズムを存続させるために、あなたのような読者に依存しています。この報告があなたにとって重要である場合は、寄付（特に毎月）を検討してください。を取得します。 広告なし 感謝の気持ちを込めたアカウントです。…