Supercalculatorul companiei Google a fost provocat de un algoritm care ar putea rezolva o problemă mai rapid. Sycamore, computerul cuantic al companiei, a fost primul astfel de sistem care a atins „supremația cuantică”, adică punctul în care un computer cuantic poate finaliza o sarcină care ar fi imposibilă pentru calculatoareLE obișnuite. Deși oficialii companiei Google admit că recordul stabilit în anul 2019 nu va rezista, aceștia sunt de părere că sistemele cuantice vor câștiga în cele din urmă lupta cu cele tradiționale.
Sycamore a atins supremația cuantică într-o sarcină care implică verificarea faptului că un eșantion de numere produse de un circuit cuantic are o distribuție cu adevărat aleatorie, pe care a putut-o finaliza în 3 minute și 20 de secunde. Echipa din cadrul Google a declarat că până și cel mai puternic supercomputer din lume de la acea vreme, și anume sistemul Summit al companiei IBM, ar avea nevoie de 10.000 de ani pentru a obține același rezultat.
În prezent, Pan Zhang și colegii acestuia din cadrul Academiei Chineze de Științe din Beijing au creat un algoritm îmbunătățit pentru un computer non-cuantic care poate rezolva problema de eșantionare aleatorie mult mai rapid, contestând afirmația companiei Google că un computer cuantic este singurul mod practic de a efectua această sarcină. Cercetătorii au descoperit că ar putea sări peste unele dintre calcule fără a afecta rezultatul final, ceea ce reduce drastic cerințele de calcul în comparație cu cei mai buni algoritmi anteriori.
Cercetătorii și-au rulat algoritmul pe un grup de 512 GPU-uri (unități de procesare grafică), completând sarcina în aproximativ 15 ore. Deși aceasta este o perioadă semnificativ mai lungă decât recordul stabilit de Sycamore, ei sunt de părere că rezultatul arată că o abordare computerizată clasică rămâne practică.
De asemenea, cercetătorii au calculat că, dacă ar fi capabili să-și ruleze algoritmul în mod eficient pe un supercomputer exascale, aceștia ar putea rezolva problema în „câteva zeci de secunde”, depășind timpul stabilit de Sycamore. Deși se zvonește că unele astfel de sisteme ar funcționa în mediul privat, prima mașină publică exascale a devenit operațională abia în anul 2022.
Ashley Montanaro din cadrul Universității din Bristol a declarat că deși îmbunătățirile aduse algoritmului clasic sunt impresionante, compararea hardware-ului cuantic din anul 2019 cu hardware-ul clasic de ultimă generație, precum un supercomputer exascale, ignoră dezvoltările probabile în cercetarea în calculul cuantic din ultimii trei ani.
„Cred că, la momentul în care Google a făcut experimentul, a fost întotdeauna clar că va exista o dezvoltare a unor algoritmi clasici mai buni, care ar încerca cumva să concureze cu sistemul cuantic”, a adăugat acesta.
Deși Zhang a declarat că algoritmul echipei sale este „mult mai eficient decât metodele existente”, el admite că este puțin probabil ca sistemele clasice să țină pasul cu mașinile cuantice în ceea ce privește anumite sarcini. „În cele din urmă, computerele cuantice vor prezenta avantaje copleșitoare față de calculul clasic în rezolvarea unor probleme specifice”, a adăugat el.
Deși studiul echipei lui Zhang nu este prima provocare împotriva afirmației companiei Google, aceasta ar putea fi cea mai puternică. După anunțul făcut de oficialii Google în anul 2019, reprezentanții companiei IBM au susținut că Summit ar fi putut finaliza sarcina în două zile și jumătate. Totuși, aceștia nu a derulat experimentul, chiar și la o scară mai mică, așa cum a făcut echipa lui Zhang.
În cadrul unei declarații, Sergio Boixo, om de știință în cadrul Google Quantum AI, a declarat: „În lucrarea noastră publicată în anul 2019 am spus că algoritmii clasici ar putea fi îmbunătățiți… dar punctul cheie este că tehnologia cuantică se îmbunătățește exponențial mai rapid. Așadar, în ciuda îmbunătățirilor semnificative din ultimii câțiva ani, nu credem că această abordare clasică poate ține pasul cu circuitele cuantice în viitor”.
