IBM a théoriquement et pratiquement prouvé l'inévitabilité de la suprématie quantique. Les preuves sont à un niveau de base, donc l'échelle des tâches à résoudre n'est pas importante. Comme l'entreprise l'a montré, même les circuits quantiques élémentaires sont capables de résoudre des problèmes inaccessibles aux ordinateurs classiques, et ce ne sont que les premières étapes.
Les preuves antérieures de la suprématie quantique, telles que la preuve contestée de Google, reposaient sur certains calculs complexes. IBM n'a pas suivi cette voie, s'étant fixé comme objectif ironique (au sens propre comme au figuré) de prouver la supériorité de certains principes de base des systèmes quantiques. D'abord, ils l'ont fait théoriquement, puis ils ont confirmé l'exactitude de la solution par une expérience pratique.
Pour mener une expérience, IBM s'est chargé de déterminer la plupart des trois valeurs. Pour résoudre ce problème, un circuit électronique classique a été créé avec un élément logique à deux entrées et un registre (bit) pour stocker les résultats intermédiaires. Un circuit quantique similaire dans son objectif et sa mise en œuvre était basé sur quatre qubits, dont trois encodaient le signal entrant, et le quatrième qubit stockait le résultat intermédiaire.
Les données ont été transmises à l'entrée de chaque circuit et les résultats ont été lus après traitement. Si plus de la moitié des zéros que des uns étaient envoyés à l'entrée, le circuit devrait retourner 0. S'il y en avait plus, le circuit devrait retourner 1. Le circuit électronique classique avec 0 et 1 n'a pas retourné le résultat correct à chaque fois. Lorsqu'un générateur de nombres aléatoires y était connecté et que l'expérience était répétée plusieurs fois, le circuit donnait la bonne réponse dans 87,5% des cas en raison d'erreurs et de la nature analogue des processus physiques qui s'y déroulent.
Même dans l'état "bruyant" moderne des qubits, l'ordinateur quantique IBM a résolu le problème correctement dans 93% des cas. Un système quantique idéal avec une absence totale d'erreurs résoudrait correctement ce problème dans 100% des cas, ou, plus simplement, il donnerait toujours le bon résultat, contrairement à un ordinateur classique.
Un rapport sur les travaux des spécialistes d'IBM présenté dans la revue Nature Physics. Ces données prouvent que la suprématie quantique n'est pas un mythe. Au moins pour résoudre des problèmes avec des conditions limitées.
2021-07-01 13:04:33
Auteur: Vitalii Babkin