Kvantová nadradenosť, termín, ktorý vytvoril John Preskill v roku 2012, sa vzťahuje na bod, v ktorom kvantové počítače môžu vykonávať úlohy mimo dosahu klasických počítačov. Univerzálny kvantový výpočet, teoretický koncept, kde by kvantový počítač mohol efektívne vyriešiť akýkoľvek problém, ktorý dokáže vyriešiť klasický počítač, je významným míľnikom v oblasti kvantového spracovania informácií.
V roku 2019 Google tvrdil, že dosiahol kvantovú prevahu s ich 53-qubitovým kvantovým procesorom s názvom Sycamore. Uviedli, že Sycamore vyriešil špecifický problém za 200 sekúnd, ktorého vyriešenie by najrýchlejšiemu superpočítaču na svete Summit trvalo približne 10,000 XNUMX rokov. Táto demonštrácia kvantovej nadradenosti bola prelomovým momentom v oblasti kvantových výpočtov.
Pojem „kvantová nadvláda“ sa však stretol s určitou kontroverziou. Kritici tvrdia, že samotný termín zahŕňa hierarchiu medzi kvantovým a klasickým výpočtovým systémom, čo nemusí byť najpresnejším vyjadrením situácie. Okrem toho prebiehajú diskusie o konkrétnej definícii kvantovej nadradenosti a o tom, či experiment Sycamore skutočne spĺňa všetky kritériá na získanie tohto míľnika.
Z teoretického hľadiska zostáva otvorenou otázkou dosiahnutie univerzálneho kvantového výpočtu, kde kvantový počítač dokáže efektívne vyriešiť akýkoľvek problém, ktorý dokáže vyriešiť klasický počítač. Aj keď sa dosiahol významný pokrok vo vývoji kvantových algoritmov, ktoré v určitých úlohách prekonávajú klasické algoritmy, plný potenciál kvantových počítačov sa ešte nerealizoval.
Zatiaľ čo experiment Sycamore od spoločnosti Google znamenal významný pokrok v oblasti kvantových počítačov a vyvolal dôležité otázky o schopnostiach kvantových počítačov, dosiahnutie univerzálneho kvantového výpočtu, a teda kvantovej nadvlády v pravom zmysle slova, zostáva oblasťou výskumu a vývoja. prieskum.
Ďalšie nedávne otázky a odpovede týkajúce sa Základy kvantových informácií EITC/QI/QIF:
- Ako funguje kvantová negačná brána (kvantové NOT alebo Pauli-X brána)?
- Prečo je Hadamardova brána samovratná?
- Ak zmeriate 1. qubit Bellovho stavu na určitej báze a potom zmeriate 2. qubit na báze otočenej o určitý uhol theta, pravdepodobnosť, že získate projekciu na zodpovedajúci vektor, sa rovná druhej mocnine sínusu theta?
- Koľko bitov klasickej informácie by bolo potrebných na opísanie stavu ľubovoľnej superpozície qubitov?
- Koľko dimenzií má priestor 3 qubity?
- Zničí meranie qubitu jeho kvantovú superpozíciu?
- Môžu mať kvantové brány viac vstupov ako výstupov podobne ako klasické brány?
- Zahŕňa univerzálna rodina kvantových brán bránu CNOT a bránu Hadamard?
- Čo je to dvojštrbinový experiment?
- Je otočenie polarizačného filtra ekvivalentné zmene základu merania polarizácie fotónov?
Ďalšie otázky a odpovede nájdete v EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals