Kvantu pārākums, termins, ko 2012. gadā ieviesa Džons Preskils, attiecas uz punktu, kurā kvantu datori var veikt uzdevumus, kas nav pieejami klasiskajiem datoriem. Universālā kvantu aprēķins, teorētiska koncepcija, kurā kvantu dators varētu efektīvi atrisināt jebkuru problēmu, ko var atrisināt klasiskais dators, ir nozīmīgs pavērsiens kvantu informācijas apstrādes jomā.
2019. gadā Google apgalvoja, ka ir sasniegusi kvantu pārākumu ar savu 53 kubitu kvantu procesoru Sycamore. Viņi ziņoja, ka Sycamore 200 sekundēs atrisināja konkrētu problēmu, kuras atrisināšanai pasaulē ātrākajam superdatoram Summit būtu nepieciešami aptuveni 10,000 XNUMX gadu. Šī kvantu pārākuma demonstrēšana bija revolucionārs brīdis kvantu skaitļošanas jomā.
Tomēr termins "kvantu pārākums" ir bijis pretrunīgs. Kritiķi apgalvo, ka pats termins nozīmē hierarhiju starp kvantu un klasisko skaitļošanu, kas var nebūt visprecīzākais situācijas attēlojums. Turklāt notiek diskusijas par kvantu pārākuma konkrēto definīciju un to, vai Sycamore eksperiments patiešām atbilst visiem kritērijiem, lai pieprasītu šo pavērsienu.
No teorētiskā viedokļa atklāts jautājums paliek universāla kvantu skaitļošanas sasniegšana, kurā kvantu dators var efektīvi atrisināt jebkuru problēmu, ko var atrisināt klasiskais dators. Lai gan ir panākts ievērojams progress tādu kvantu algoritmu izstrādē, kas noteiktos uzdevumos pārspēj klasiskos algoritmus, kvantu datoru potenciāls vēl nav pilnībā realizēts.
Lai gan Google veiktais Sycamore eksperiments iezīmēja ievērojamu progresu kvantu skaitļošanas jomā un izvirzīja svarīgus jautājumus par kvantu datoru iespējām, universālās kvantu skaitļošanas sasniegšana un līdz ar to kvantu pārākums tās patiesajā nozīmē joprojām ir nepārtraukta pētniecības joma un izpēti.
Citi jaunākie jautājumi un atbildes par EITC/QI/QIF kvantu informācijas pamati:
- Kā darbojas kvantu noliegšanas vārti (quantum NOT vai Pauli-X vārti)?
- Kāpēc Hadamarda vārti ir atgriezeniski?
- Ja mēra Bell stāvokļa 1. kubitu noteiktā bāzē un pēc tam izmēra 2. kubitu bāzē, kas pagriezta par noteiktu leņķi teta, varbūtība, ka jūs iegūsit projekciju uz atbilstošo vektoru, ir vienāda ar teta sinusa kvadrātu?
- Cik klasiskās informācijas biti būtu nepieciešami, lai aprakstītu patvaļīgas kubitu superpozīcijas stāvokli?
- Cik dimensijās ir 3 kubitu telpa?
- Vai kubīta mērīšana iznīcinās tā kvantu superpozīciju?
- Vai kvantu vārtiem var būt vairāk ieejas nekā izejas līdzīgi kā klasiskajiem vārtiem?
- Vai universālajā kvantu vārtu ģimenē ietilpst CNOT vārti un Hadamada vārti?
- Kas ir eksperiments ar dubulto spraugu?
- Vai polarizācijas filtra pagriešana ir līdzvērtīga fotonu polarizācijas mērīšanas bāzes maiņai?
Skatiet vairāk jautājumu un atbilžu sadaļā EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals