Para peneliti merebut ‘superioritas kuantum’ Google menggunakan superkomputer biasa – TechCrunch

Technology

Pada tahun 2019, Google dengan bangga mengumumkan bahwa mereka telah mencapai apa yang telah dicari oleh para peneliti komputasi kuantum selama bertahun-tahun: bukti bahwa teknik esoterik dapat mengungguli teknik tradisional. Tetapi demonstrasi “superioritas kuantum” ini telah ditentang oleh para peneliti yang mengklaim telah mengungguli Google pada superkomputer yang relatif biasa.

Untuk lebih jelasnya, tidak ada yang mengatakan bahwa Google berbohong atau salah mengartikan pekerjaannya—penelitian yang sungguh-sungguh dan inovatif yang mengarah pada pengumuman supremasi kuantum pada tahun 2019 masih sangat penting. Tetapi jika makalah baru ini benar, perlombaan komputasi klasik versus kuantum masih menjadi permainan siapa pun.

Anda dapat membaca kisah lengkap tentang bagaimana Google mengambil kuantum dari teori menjadi kenyataan di artikel aslinya, tetapi inilah versi yang sangat singkat. Komputer kuantum seperti Sycamore masih tidak lebih baik dari komputer klasik dalam hal apa pun, kecuali untuk satu tugas: mensimulasikan komputer kuantum.

Kelihatannya seperti berhasil, tetapi inti dari keunggulan kuantum adalah untuk menunjukkan kelayakan metode dengan menemukan bahkan tugas yang sangat spesifik dan aneh yang dapat dilakukan lebih baik daripada superkomputer tercepat sekalipun. Karena ini membuka Quantum Pie untuk memperluas perpustakaan tugas itu. Mungkin pada akhirnya semuanya akan menjadi lebih cepat kuantum, tetapi untuk tujuan Google pada tahun 2019, hanya ada satu, dan mereka menunjukkan bagaimana dan mengapa dengan sangat rinci.

Sekarang, sebuah tim di Akademi Ilmu Pengetahuan China yang dipimpin oleh Pan Zhang telah menerbitkan sebuah makalah yang menjelaskan teknik baru untuk mensimulasikan komputer kuantum (khususnya pola kebisingan spesifik yang dipancarkannya) dalam apa yang tampaknya menjadi sebagian kecil dari waktu yang diperkirakan untuk komputer klasik. mengambil Perhitungan untuk melakukan ini pada tahun 2019.

Bukan menjadi ahli komputasi kuantum atau profesor fisika statistik sendiri, saya hanya bisa memberikan gambaran umum tentang teknik Zhang et al. digunakan. Mereka mengajukan masalah sebagai grid tensor 3D besar, dengan 53 qubit di Sycamore diwakili oleh grid node, diekstrusi 20 kali untuk mewakili 20 siklus yang dilalui gerbang Sycamore dalam proses simulasi. Hubungan matematis antara tensor ini (set vektor apa pun yang terkait satu sama lain) kemudian dihitung menggunakan sekelompok 512 GPU.

Gambar dari makalah Zhang menunjukkan representasi visual dari susunan tensor 3D yang mereka gunakan untuk mensimulasikan operasi kuantum Sycamore. Kredit gambar: Pan Zhang dkk

Dalam makalah asli Google, diperkirakan akan memakan waktu sekitar 10.000 tahun untuk menjalankan skala simulasi ini pada superkomputer paling kuat yang tersedia saat itu (duduk di Laboratorium Nasional Oak Ridge)—meskipun untuk lebih jelasnya, itulah perkiraan mereka selama 54 tahun. qubit. 25 siklus; 53 qubit yang melakukan 20 secara signifikan kurang kompleks, tetapi masih memakan waktu beberapa tahun, menurut perkiraan mereka.

Kelompok Zhang mengklaim telah melakukannya dalam 15 jam. Dan jika mereka memiliki akses ke superkomputer yang layak seperti Summit, itu bisa dilakukan dalam hitungan detik lebih cepat daripada Sycamore. Makalah mereka akan diterbitkan dalam jurnal Physical Review Letters. Anda dapat membacanya di sini (PDF).

Hasil ini belum sepenuhnya diteliti dan direplikasi oleh orang-orang yang berpengetahuan tentang hal-hal seperti itu, tetapi tidak ada alasan untuk berpikir ini adalah semacam kesalahan atau penipuan. Google bahkan mengakui bahwa tongkat estafet mungkin akan dilempar bolak-balik beberapa kali sebelum petunjuk dibuat, karena komputer kuantum sangat sulit untuk dibuat dan diprogram sementara komputer klasik dan perangkat lunaknya terus ditingkatkan. (Yang lain di dunia kuantum pada awalnya skeptis terhadap klaim mereka, tetapi beberapa adalah pesaing langsung.)

Google memberikan komentar berikut yang mengonfirmasi kemajuan di sini:

Dalam artikel 2019 kami, kami mengatakan bahwa algoritme klasik akan meningkat (pada kenyataannya, Google menemukan metode yang digunakan di sini untuk simulasi sirkuit stokastik pada 2017 dan metode perdagangan loyalitas untuk biaya komputasi pada 2018 dan 2019) – tetapi poin utamanya adalah bahwa teknologi kuantum meningkat secara eksponensial lebih cepat. Jadi kami tidak berpikir pendekatan klasik ini akan mampu mengimbangi sirkuit kuantum pada tahun 2022 dan seterusnya, meskipun ada kemajuan yang signifikan dalam beberapa tahun terakhir.

Seperti yang dikatakan ilmuwan kuantum Universitas Maryland, Dominic Hungliter, kepada Science, ini sama sekali bukan mata hitam bagi Google atau pukulan bagi kuantum secara umum: “Eksperimen Google melakukan apa yang seharusnya dilakukan, memulai perlombaan ini.”

Ada kemungkinan bahwa Google akan menanggapi dengan tegas dengan klaim barunya – juga tidak terbukti. Tetapi fakta bahwa itu bahkan kompetitif adalah kabar baik bagi semua orang yang terlibat. Ini adalah area komputasi yang menarik, dan pekerjaan seperti Google dan Zhang terus meningkat untuk semua orang.


Source link

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.