Google, 2019’da Sycamore sistemiyle hesaplamanın gıpta edilen kuantum üstünlüğü seviyesine ulaştığını iddia etti. Ancak iddiada bulunmak için kullandığı sorun, bugünün hızlandırıcısı olan GPU tarafından çözüldü. tarafından bildirildiği gibi Bilim, Çin’deki araştırmacılar, orijinal algoritmada bazı akıllı değişiklikleri güçlendiren “yalnızca” 512 GPU ile donatılmış olmasına rağmen, Google’ın unvanı talep etmesine neden olan aynı hesaplama sorununu çözmeyi başardılar. Bununla birlikte, kuantum üstünlüğü kavramının tamamı, bir kuantum bilgisayarının klasik bir bilgisayarın yapması imkansız olan bir sorunu çözdüğü anı ifade eder.
O zamanlar Google, Sycamore kuantum bilgisayarının 200 saniyede kırdığı aynı hesaplamayı çözmek için o zamanlar en hızlı süper bilgisayarın – IBM tarafından sağlanan Zirvenin – kutsal olmayan 10.000 yıl alacağını söyledi. Çinli ekibin 512 GPU’sunun da aynısını yapması on beş saat sürdü.
Bu, hem zamanın hem de kuantum hesaplamanın göreceli olduğunu hatırlatan bir başka şey – ki bu, teknolojinin göreceli başlangıç durumu göz önüne alındığında anlaşılabilir bir durumdur.
Google’ın kuantum üstünlüğü unvanı iddiası, kübitin değerlerinde bir müdahale modeli keşfetmelerine dayanıyordu. Kuantum hesaplama kararsız bir usta olduğu için, buna yönelik tüm mevcut yaklaşımlar, ortamın ve kübitin tasarımının ve çalışmasının hesaplamalarına nasıl hatalar getirdiğini ifade eden uyumsuzluğa eğilimlidir.
Bu işlem hatalarından ve aynı algoritmayı 200 saniye (ve milyonlarca yineleme) boyunca Sycamore üzerinden çalıştırarak Google, işlemcinin çıktı vermesi gereken kesin, doğru değerlerden sapmalarının modelini gösteren bir sonuç çıkardı. Bu sapmalar, hataların diğerlerine kıyasla belirli çıktıların olasılığını artırdığı için meydana geldi; bu model nihayetinde güvenilir bir şekilde yeniden oluşturulabilen dikenli bir grafikle görselleştirildi.
Hatalar ve çıktılar arasındaki ilişkinin bu grafiksel temsili, Google’ın kendisine kuantum üstünlüğü sağladığını iddia ettiği şeydir. Ve bu aynı grafik, Çinli bilim adamlarının elde ettiği şeydir. Bunu başarmak için sorunu, 512 GPU’larının özel tensör çekirdeklerinin dizideki değerleri basitçe çarparak çözmesini sağlayan bir 3D matematiksel dizi – bir matris – aracılığıyla temsil ettiler.
“Yeterince büyük bir süper bilgisayara erişimleri olsaydı,… görevi birkaç saniye içinde simüle edebilirlerdi, bence haklılar,” Texas Üniversitesi’nde bilgisayar bilimcisi olan Scott Aaronson, şunları söyledi: Bilim. Çinli ekip, bu tahmini hesaplama süresinin 12 saniyesine yerleştiriyor.
Adil olmak gerekirse, Google’ın bilim adamları makalelerinde bir uyarı bıraktılar. Google Quantum AI’ın baş bilimcisi Sergio Boixo, bir e-postada şunları söyledi: Bilim o “klasik algoritmalar gelişecek”. Ve belki biraz fazla hızlı geliştirerek Google’ın iddiasını köreltti ve nihayetinde IBM’in itirazlarını doğruladı.
Ancak Google mühendisleri bir noktayı vurguladılar: teknoloji sonsuza kadar gelişiyor ve kuantum hesaplama artık klasik sistemler için birkaç ve çok uzak olan bir sıçrama ve sınır aşamasından geçiyor. Google’ın Sycamore’u, sivri taslağı olduğundan daha fazla aslına uygun olarak sağlayabilmiş olsaydı (%0.2), bugünün kuantum bilgisayarları, hata düzeltmedeki gelişmeler sayesinde bunu daha iyi yapabilirdi.
Sycamore’un elde ettiği düşük doğruluk, tam olarak Çinli bilim adamlarına biraz hareket alanı sağlayan parçaydı – sadece hesaplamalarının doğruluğunu% 0,37’ye çıkardılar. Bu, Sycamore’u yenmek için yeterli, ancak yine de teorik olarak mümkün olandan çok uzak. Bu gerçek ve kuantum hesaplamanın gelişmekte olan doğası Sergio’yu “bu klasik yaklaşımın 2022 ve sonrasında kuantum devrelerine ayak uydurabileceğini düşünmüyoruz” diye eklemeye yöneltti.
Bunun da doğru olma olasılığı çok yüksek olsa da, Google’ın kuantum üstünlüğü kupasını duvarından kaldırması gerekiyor gibi görünüyor. Diğer eller bunu talep etmek için kesinlikle ayağa kalkacaktır. Bu sadece bir olasılık meselesi – ve bu nedenle, aynı zamanda sadece bir zaman meselesi.