Квантова гра з доведеними межами класики: тест на 55 кубітах Quantinuum

Відредаговано: Svitlana Velhush

Квантовий комп'ютер Quantinuum обійшов будь-які класичні стратегії у грі, де класика в принципі не може перемогти, і це підтверджено математично, а не припущеннями.

Команда під керівництвом Марчелло Бенедетті та Гаррі Бухрмана з Quantinuum у Великій Британії розробила гру на основі вибірки доповнення. Кожне можливе рішення задачі таємно ділиться на дві рівні групи A і B. Комп'ютеру дають відповідь із групи A і просять видати відповідь із групи B. Класична машина може лише виключити отриману відповідь, але не знає, як розподілені інші, і задача експоненціально ускладнюється зі зростанням кількості варіантів.

Квантовий комп'ютер тримає весь набір A в суперпозиції — стані, де всі варіанти існують одночасно, — і за допомогою спеціальної схеми «свопера» напряму перетворює його на доповнення, після чого вимірює відповідь із групи B. Стеля класичної продуктивності тут доведена строго математично, без опори на недоведені гіпотези про складність обчислень.

Експеримент провели на іонних квантових процесорах H2 компанії Quantinuum. Використовували тисячі схем, масштабованих до 55 кубітів. Попри шум реального обладнання, квантова система стійко перевершувала найкращий можливий класичний результат, і розрив зростав експоненціально разом із розміром задачі — у точній відповідності до теоретичних передбачень.

На відміну від тестів на нерівностях Белла, цей метод ефективно верифікується, не залежить від недоведених припущень і зберігає перевагу при збільшенні масштабу. Шум, який зазвичай заважає демонстрації квантової переваги, тут не завадив: перевага лише посилювалася.

Результати опубліковані в Nature Communications у 2026 році. Вони відкривають шлях до надійної перевірки квантових комп'ютерів у міру їхнього зростання та до майбутніх експериментів з обміном даними між фізично розділеними квантовими системами квантовим каналом зв'язку.

Це показує, що квантові обчислення можуть бути не лише швидшими, а й принципово недосяжними для класики в строго визначених задачах.

25 Перегляди

Джерела

  • A new game demonstrates quantum advantage with provable classical limits

Коментарі

Знайшли помилку чи неточність?Ми розглянемо ваші коментарі якомога швидше.