Sa tinaguriang 'banal na grail' ng quantum computing, sa wakas ay naipakita ng mga mananaliksik ang isang walang-kundisyong eksponensyal na bilis kumpara sa mga klasikong computer—isang teoretikal na pangakong hanggang ngayon ay nasa papel lamang.
Ang tagumpay ay nagmula sa isang grupo na pinamumunuan ni Daniel Lidar, propesor ng engineering sa USC at eksperto sa quantum error correction, kasama ang mga katuwang mula sa USC at Johns Hopkins University. Gamit ang dalawang 127-qubit Eagle quantum processors ng IBM na pinapatakbo nang malayuan sa pamamagitan ng cloud, hinarap ng mga mananaliksik ang isang baryasyon ng 'Simon's problem'—isang matematikal na hamon tungkol sa paghahanap ng mga nakatagong pattern na itinuturing na paunang hakbang sa Shor's factoring algorithm.
"Nagkaroon na ng mga naunang demonstrasyon ng mas banayad na uri ng bilis tulad ng polynomial speedup," paliwanag ni Lidar, "ngunit ang eksponensyal na bilis ang pinaka-dramatikong uri ng bilis na inaasahan natin mula sa quantum computers."
Ang nagpapa-espesyal sa tagumpay na ito ay ang pagiging "walang-kundisyon" ng bilis, ibig sabihin ay hindi ito umaasa sa anumang hindi pa napapatunayang palagay tungkol sa mga klasikong algorithm. Ang mga naunang pahayag ng quantum advantage ay nangangailangan ng pag-aakalang walang mas mahusay na klasikong algorithm na maaaring ipantapat. Sa pananaliksik na ito, ang agwat ng performance ay halos dumodoble sa bawat karagdagang variable, na lumilikha ng hindi matatawid na kalamangan habang tumataas ang komplikasyon ng problema.
Nalampasan ng grupo ang pinakamalaking hamon ng quantum computing—ingay at mga error—sa pamamagitan ng paggamit ng ilang sopistikadong teknik, kabilang ang "dynamical decoupling," na gumagamit ng maingat na dinisenyong mga pulse sequence upang ihiwalay ang mga qubit mula sa maingay na kapaligiran. Ang pamamaraang ito ang nagkaroon ng pinakamalaking epekto sa pagpapakita ng quantum speedup.
Bagamat nilinaw ni Lidar na "ang resulta na ito ay wala pang praktikal na aplikasyon maliban sa panalo sa mga larong hulaan," at marami pang kailangang gawin bago magamit ang quantum computers sa mga totoong problema, matibay nitong pinatutunayan na kayang tuparin ng quantum computers ang kanilang teoretikal na pangako. Ang pananaliksik ay tumuturo sa hinaharap kung saan maaaring baguhin ng quantum computing ang mga larangan tulad ng artificial intelligence, cryptography, pagtuklas ng gamot, at agham ng materyales sa pamamagitan ng paglutas ng mga computational na problemang dati'y imposible.