U povijesnom postignuću za kvantno računalstvo, istraživači sa Sveučilišta Južne Kalifornije i Sveučilišta Johns Hopkins demonstrirali su ono što mnogi smatraju svetim gralom ovog područja: bezuvjetno eksponencijalno ubrzanje kvantnog računalstva.
Tim pod vodstvom profesora Daniela Lidara, nositelja Viterbi profesure inženjerstva na USC-u, koristio je dva IBM-ova kvantna procesora Eagle sa 127 kubita kako bi riješio varijaciju Simonovog problema – matematičkog izazova koji se smatra pretečom Shorovog algoritma za faktorizaciju. Njihovi rezultati objavljeni su u časopisu Physical Review X 5. lipnja 2025.
"Ovu razliku u performansama nije moguće poništiti jer je eksponencijalno ubrzanje koje smo demonstrirali po prvi put bezuvjetno," objašnjava Lidar. Ono što ovo ubrzanje čini "bezuvjetnim" jest činjenica da se ne oslanja na nikakve nedokazane pretpostavke o klasičnim algoritmima, za razliku od prethodnih tvrdnji o kvantnoj prednosti.
Kako bi postigli ovo otkriće, istraživači su implementirali sofisticirane tehnike ublažavanja pogrešaka, uključujući dinamičko razdvajanje i ublažavanje pogrešaka mjerenja. Ove metode pomogle su održati kvantnu koherenciju i poboljšati točnost rezultata unatoč inherentnoj buci u trenutnom kvantnom hardveru.
Eksponencijalno ubrzanje znači da se razlika u performansama između kvantnog i klasičnog pristupa otprilike udvostručuje sa svakom dodatnom varijablom u problemu. Kako kvantni procesori nastavljaju napredovati u kvaliteti i veličini, ova će prednost postajati sve izraženija.
Iako Lidar upozorava da "ovaj rezultat nema praktične primjene osim u pogađanju igara", demonstracija dokazuje da kvantna računala mogu definitivno nadmašiti klasična za određene zadatke. Ova potvrda teorijskih obećanja kvantnog računalstva otvara vrata praktičnim primjenama koje su dosad bile samo teorijske, potencijalno revolucionirajući područja od kriptografije do znanosti o materijalima.
IBM-ov procesor Eagle sa 127 kubita, prvi put predstavljen 2021. godine, predstavljao je ključnu prekretnicu u razvoju kvantnog hardvera. Bio je to prvi kvantni procesor koji je probio granicu od 100 kubita, ulazeći u područje gdje kvantna stanja više nije moguće pouzdano simulirati na klasičnim računalima.