A kvantumfölény, amelyet John Preskill 2012-ben talált ki, arra a pontra utal, amikor a kvantumszámítógépek olyan feladatokat hajthatnak végre, amelyek a klasszikus számítógépek számára elérhetetlenek. Az univerzális kvantumszámítás, egy olyan elméleti koncepció, amelyben a kvantumszámítógép hatékonyan meg tud oldani minden olyan problémát, amelyet egy klasszikus számítógép meg tud oldani, jelentős mérföldkő a kvantuminformáció-feldolgozás területén.
2019-ben a Google azt állította, hogy a Sycamore nevű 53 qubites kvantumprocesszorával kvantumfölényt ért el. Beszámoltak arról, hogy a Sycamore 200 másodperc alatt megoldott egy konkrét problémát, amelynek megoldása a világ leggyorsabb szuperszámítógépének, a Summitnak körülbelül 10,000 XNUMX évbe telt. A kvantumfölénynek ez a demonstrációja úttörő pillanat volt a kvantumszámítástechnika területén.
A „kvantumfölény” kifejezés azonban némi vitát váltott ki. A kritikusok azzal érvelnek, hogy maga a kifejezés hierarchiát jelent a kvantum és a klasszikus számítástechnika között, ami nem biztos, hogy a legpontosabb ábrázolása a helyzetnek. Emellett folyamatos viták folynak a kvantumfölény konkrét meghatározásáról, és arról, hogy a Sycamore-kísérlet valóban megfelel-e a mérföldkő megszerzéséhez szükséges összes kritériumnak.
Elméleti szempontból nyitott kérdés marad az univerzális kvantumszámítás megvalósítása, ahol a kvantumszámítógép hatékonyan képes megoldani minden olyan problémát, amelyet egy klasszikus számítógép meg tud oldani. Míg bizonyos feladatokban jelentős előrelépés történt a klasszikus algoritmusokat felülmúló kvantum-algoritmusok kifejlesztésében, a kvantumszámítógépekben rejlő teljes potenciált még nem használták ki.
Míg a Google Sycamore-kísérlete jelentős előrelépést jelentett a kvantumszámítástechnika területén, és fontos kérdéseket vetett fel a kvantumszámítógépek képességeivel kapcsolatban, az univerzális kvantumszámítás megvalósítása, és így a kvantumfölény elérése a szó legvalószínűbb értelmében továbbra is a kutatások folyamatban lévő területe. felfedezés.
További friss kérdések és válaszok ezzel kapcsolatban EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals:
- Hogyan működik a kvantumnegációs kapu (kvantum NOT vagy Pauli-X kapu)?
- Miért önvisszafordítható a Hadamard-kapu?
- Ha megméri a Bell állapot 1. qubitjét egy bizonyos bázisban, majd megméri a 2. qubitet egy bizonyos théta szöggel elforgatott bázisban, akkor annak a valószínűsége, hogy a megfelelő vektorra vetítést kap, egyenlő a théta szinuszának négyzetével?
- Hány bit klasszikus információra lenne szükség egy tetszőleges qubit szuperpozíció állapotának leírásához?
- Hány dimenziónak van 3 qubites tere?
- Egy qubit mérése tönkreteszi a kvantum-szuperpozícióját?
- Lehet-e a kvantumkapuknak több bemenete, mint kimenete, hasonlóan a klasszikus kapuknak?
- A kvantumkapuk univerzális családjába tartozik a CNOT és a Hadamard kapu?
- Mi az a kétrés kísérlet?
- A polarizáló szűrő forgatása egyenértékű-e a fotonpolarizáció mérési alapjának megváltoztatásával?
További kérdések és válaszok az EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals című kiadványban