В забележително постижение за квантовите изчисления, изследователи от Университета на Южна Калифорния и Университета Джон Хопкинс демонстрираха това, което мнозина смятат за Светия граал в областта: безусловно експоненциално ускорение с квантов компютър.
Екипът, ръководен от професор Даниел Лидар, носител на професорската титла „Витерби“ в инженерния факултет на USC, използва два от 127-кубитовите квантови процесора Eagle на IBM, за да реши вариация на проблема на Саймън — математическо предизвикателство, считано за предшественик на алгоритъма за факторизация на Шор. Резултатите им са публикувани в Physical Review X на 5 юни 2025 г.
„Разликата в производителността не може да бъде обърната, защото експоненциалното ускорение, което демонстрирахме, за първи път е безусловно“, обяснява Лидар. Това, което прави ускорението „безусловно“, е фактът, че не разчита на никакви непотвърдени предположения относно класическите алгоритми, за разлика от предишните твърдения за квантово предимство.
За да постигнат този пробив, изследователите внедриха усъвършенствани техники за намаляване на грешките, включително динамично разкачване и корекция на грешки при измерване. Тези методи помогнаха за запазване на квантовата кохерентност и подобриха точността на резултатите въпреки присъщия шум в съвременното квантово оборудване.
Експоненциалното ускорение означава, че разликата в производителността между квантовите и класическите подходи приблизително се удвоява с всяка допълнителна променлива в задачата. С подобряването на качеството и мащаба на квантовите процесори това предимство ще става все по-изразено.
Въпреки че Лидар предупреждава, че „този резултат няма практически приложения извън печеленето на игри на познаване“, демонстрацията доказва, че квантовите компютри могат категорично да превъзхождат класическите за определени задачи. Това потвърждение на теоретичния потенциал на квантовите изчисления отваря врати за практически приложения, които досега са били само теоретични, и потенциално може да революционизира области като криптографията и материалознанието.
127-кубитовият процесор Eagle на IBM, представен за първи път през 2021 г., представлява ключов етап в развитието на квантовия хардуер. Това е първият квантов процесор, който преминава границата от 100 кубита, навлизайки в територия, където квантовите състояния не могат да бъдат надеждно симулирани на класически компютри.