Uma equipe de pesquisa da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) apresentou Zuchongzhi-3, um computador quântico supercondutor de 105 quits que processa cálculos em velocidades 1015 vezes mais rápido que o supercomputador mais poderoso de hoje e um milhão de vezes mais rápido que os resultados mais recentes do Google.
O USTC da China revela Zuchongzhi-3: um salto em velocidade de computação quântica
Zuchongzhi-3 representa um grande salto em direção à supremacia quântica. A máquina utiliza 105 qubits e 182 acopladores, demonstrando ordens de energia computacional de magnitude além Resultados anteriores do Google. O estudo, de autoria de Jianwei Pan, Xiaobo Zhu, Chengzhi Peng e outros, foi publicado como um artigo de capa em Cartas de revisão física.
A supremacia quântica é definida como a capacidade de um computador quântico para executar tarefas além das habilidades dos computadores clássicos. Em 2019, o processador Sycamore de 53 quits do Google concluiu uma tarefa de amostragem específica em 200 segundos, uma tarefa estimada em 10.000 anos no supercomputador mais rápido da época.
No entanto, em 2023, os pesquisadores da USTC apresentaram algoritmos clássicos avançados que atingiam a mesma tarefa em apenas 14 segundos usando mais de 1.400 GPUs A100. Agora, com a memória aprimorada do supercomputador de fronteira, essa tarefa pode ser executada em apenas 1,6 segundos, desafiando reivindicações anteriores de supremacia quântica do Google.
Especificações técnicas
Com base no Zuchongzhi-2 anterior, Zuchongzhi-3 aumenta significativamente as métricas de desempenho. Os principais recursos incluem um tempo de coerência de 72 microssegundos, fidelidade de portão de um quitê de 99,90%, fidelidade de portão de dois quits de 99,62%e fidelidade de leitura de 99,13%. Esses aprimoramentos permitem a execução de operações e cálculos mais complexos.
A equipe conduziu uma tarefa de amostragem de circuito aleatório de 83 quits e 32 camadas, atingindo uma velocidade computacional que ultrapassa o supercomputador mais poderoso mais poderoso por 15 ordens de magnitude. Além disso, o Zuchongzhi-3 superou os últimos resultados de computação quântica do Google por seis ordens de magnitude, estabelecendo uma nova referência em sistemas quânticos supercondutores.
Seguindo esses avanços, os pesquisadores da UTC estão focados na correção de erros quânticos, emaranhamento quântico, simulação quântica e química quântica. Eles implementaram uma arquitetura de qubit de grade 2D para melhorar as taxas de interconectividade e transferência de dados de qubit. Atualmente, eles estão integrando o código de superfície para correção de erros quânticos, começando com um código de superfície da distância 7, e planeja estendê-lo a distâncias de 9 e 11.
A pesquisa recebeu aclamação significativa. Um revisor o descreveu como comparando um novo computador quântico supercondutor com desempenho de última geração e observou a atualização substancial do Zuchongzhi-2 anterior de 66 quits.
Os colaboradores incluíram o Centro de Pesquisa de Xangai para Ciências Quânticas, Henan Key Laboratório de Informações Quânticas e Criptografia, Instituto Nacional de Metrologia da China, Instituto Jinan de Tecnologia Quantum, Escola de Microeletrônica da Universidade Xidiana e o Instituto de Física Teórica sob a academia chinesa de ciências.
Crédito da imagem em destaque: USTC
