Des chercheurs en Chine ont développé un unité de traitement quantique (QPU) qui est 1 quadrillion (10¹⁵) fois plus rapide que le meilleurs superordinateurs sur la planète.
Le nouveau prototype de puce de 105 qubit, surnommé « Zuchongzhi 3.0 », qui utilise la supracondulation qubitsreprésente un pas en avant significatif pour calcul quantiquedes scientifiques de l’Université des sciences et de la technologie de la Chine (USTC) à Hefei.
Il rivalise avec les résultats d’analyse comparative définis par la dernière Willow QPU en décembre 2024 qui a permis aux scientifiques de revendiquer une réclamation pour suprématie quantique – où les ordinateurs quantiques sont plus capables que les supercalculateurs les plus rapides – dans l’analyse comparative en laboratoire.
Les scientifiques ont utilisé le processeur pour accomplir une tâche sur l’informatique quantique largement utilisée circuit aléatoire Échantillonnage (RSC) Benchmark En quelques centaines de secondes, ils ont déclaré dans une nouvelle étude publiée le 3 mars dans la revue Lettres d’examen physique.
Ce test, tâche d’échantillonnage de circuit aléatoire de 83 qubit, 32 couches, a également été achevé 1 million de fois plus rapide que le Résultat défini par la puce Sycamore de la génération précédente de Googlepublié en octobre 2024. Frontièrele deuxième supercalculateur le plus rapide au monde, ne serait en mesure de terminer la même tâche qu’en 5,9 milliards d’années, en revanche
Bien que les résultats suggèrent que les QPU soient capables d’atteindre la suprématie quantique, l’analyse comparative RCS spécifique a utilisé des méthodes quantiques de favoris. De plus, les améliorations des algorithmes classiques qui stimulent l’informatique classique peuvent combler l’écart, comme cela s’est produit en 2019 lorsque Google Scientists a annoncé pour la première fois qu’un ordinateur quantique avait surperformé un ordinateur classique – Dans la première utilisation de la référence RSC.
« Notre travail avance non seulement les frontières de l’informatique quantique, mais jette également les bases d’une nouvelle ère où les processeurs quantiques jouent un rôle essentiel dans la relevé des défis sophistiqués du monde réel », ont déclaré les scientifiques dans l’étude.
Rivaliser avec le meilleur processeur quantique de Google
La dernière itération de Zuchongzhi comprend 105 qubits transmon – des dispositifs fabriqués à partir de métaux comme le tantale, le niobium et l’aluminium qui ont réduit la sensibilité au bruit – dans un réseau rectangulaire de 15 par 7. Cela s’appuie sur la puce précédente, qui comprenait 66 Qubits.
L’un des domaines les plus importants essentiels à la viabilité de l’informatique quantique dans les paramètres du monde réel est le temps de cohérence, une mesure de la durée d’un qubit peut maintenir sa superposition et exploiter les lois de mécanique quantique Pour effectuer des calculs en parallèle. Des temps de cohérence plus longs signifient des opérations et des calculs plus complexes sont possibles.
Une autre amélioration majeure a été la fidélité des portes et la correction d’erreur quantique, qui a été un obstacle à la construction d’ordinateurs quantiques utiles. La fidélité des portes mesure la précision de la précision d’une porte quantique qui effectue son fonctionnement prévu, où une porte quantique est analogue à une porte logique classique, effectuant une opération spécifique sur un ou plusieurs qubits, manipulant leur état quantique. Les qubits de fidélité plus élevés signifient moins d’erreurs et des calculs plus précis.
Zuchongzhi 3.0 a effectué une impressionnante fidélité à une porte parallèle parallèle de 99,90%, et une fidélité de porte parallèle à deux qubit de 99,62%. Le Willow QPU de Google l’a légèrement versé, avec des résultats de 99,97% et 99,86% respectivement.
Ces améliorations étaient largement possibles en raison des améliorations d’ingénierie, notamment des améliorations des méthodes de fabrication et de la conception de qubits mieux optimisés, ont déclaré les scientifiques dans l’étude. Par exemple, la dernière itération définit lithographiquement les composants Qubit utilisant le tantale et l’aluminium, liés par un processus de plip à la feuille d’indium. Cela améliore la précision et minimise la contamination.
