IBM ha teoricamente e praticamente dimostrato l'inevitabilità della supremazia quantistica. L'evidenza è a un livello di base, quindi la scala dei compiti da risolvere non è importante. Come ha dimostrato l'azienda, anche i circuiti quantistici elementari sono in grado di risolvere problemi inaccessibili ai computer classici, e questi sono solo i primi passi.
Le prove precedenti per la supremazia quantistica, come la prova contestata di Google, si sono basate su alcuni calcoli complessi. IBM non ha seguito questa strada, ponendosi l'obiettivo di dimostrare ironicamente (in senso letterale e figurato) la superiorità di alcuni principi base dei sistemi quantistici. In primo luogo, lo hanno fatto in teoria, quindi hanno confermato la correttezza della soluzione mediante esperimenti pratici.
Per condurre un esperimento, IBM si è presa il compito di determinare la maggior parte dei tre valori. Per risolvere questo problema è stato realizzato un classico circuito elettronico con un elemento logico con due ingressi e un registro (bit) per la memorizzazione dei risultati intermedi. Un circuito quantistico simile per scopo e implementazione era basato su quattro qubit, tre dei quali codificavano il segnale in ingresso e il quarto qubit memorizzava il risultato intermedio.
I dati sono stati inviati all'ingresso di ciascun circuito e i risultati sono stati letti dopo l'elaborazione. Se all'ingresso è stato fornito più della metà degli zeri rispetto a uno, il circuito dovrebbe restituire 0. Se ce ne fossero più, il circuito dovrebbe restituire 1. Il circuito elettronico classico con 0 e 1 non ha restituito il risultato corretto ogni volta. Collegandovi un generatore di numeri casuali e ripetendo più volte l'esperimento, il circuito dava la risposta corretta nell'87,5% dei casi a causa di errori e dell'analoga natura dei processi fisici che vi si svolgevano.
Anche nel moderno stato "rumoroso" dei qubit, il computer quantistico IBM ha risolto correttamente il problema nel 93% dei casi. Un sistema quantistico ideale con una completa assenza di errori risolverebbe correttamente questo problema nel 100% dei casi, o, più semplicemente, darebbe sempre il risultato corretto, a differenza di un computer classico.
Un rapporto sul lavoro svolto dagli specialisti IBM presentato sulla rivista Nature Physics. Questi dati dimostrano che la supremazia quantistica non è un mito. Almeno per risolvere problemi con condizioni limitate.
2021-07-01 13:04:33
Autore: Vitalii Babkin