Egy kvantumszámítógép annyival hatékonyabban végzett el egy feladatot, mint egy hagyományos tudott volna, amit már nem tudna a klasszikus számítógép behozni, amivel sikerült matematikailag bizonyíthatóan elérni a kvantumfölényt – írja a New Scientist.
Ez fontos kérdés, ugyanis nehéz megindokolni a kvantumszámítógépek létjogosultságát, ha egy kis fejlesztéssel a hagyományos számítógép is képes ugyanolyan teljesítményre. Úgy tűnik, hogy most sikerült.
Míg a hagyományos számítógépek biteket használnak, a kvantumszámítógépek kubiteket, amik nemcsak 1-esek vagy 0-k lehetnek, hanem több állapotban is létezhetnek egyszerre, ami előny lehet számoláskor. A Texasi Egyetem kutatói 12, lézerek által kontrollált ionokból összerakott kubitet használt egy kísérlethez, amivel egy komplex kommunikációs feladatot vizsgáltak.
A számítógép két fiktív kutató párbeszédét modellezte le. Az egyik fél Alice-ként működött, aki egy kvantumállapotot küldött Bobnak, akinek az volt a feladata, hogy kitalálja, hogy is tudja megvizsgálni Alice állapotát ahhoz, hogy megismerje annak tulajdonságait, és kiadjon egy eredményt. Ahogy ezt a procedúrát ismételgetik, a duó egyre hatékonyabban dolgozik együtt, és idővel kialakul egy módszer, amivel Bob eredménye már azelőtt megjósolható, hogy Alice felfedte volna az állapotát.
A (valós) kutatók 10 ezerszer játszották ezt le, és folyamatosan optimalizálták, ahogy Alice és Bob elvégezte a saját feladatait. Az összes kísérletet átnézve és az egész protokoll matematikai ellenőrzése után arra jutottak, hogy nincs az a klasszikus algoritmus, ami 62 bitnél kevesebbel ugyanolyan hatékony lenne, mint a 12 kubitos kvantumszámítógép. A leggyengébb hagyományos algoritmus, ami bizonyítottan képes lenne ugyanekkora hatékonyságra, 330 bites kéne legyen.
Ez jelentős előrelépés a korábbi, szintén a kvantumfölényt megkísérlő kutatásokhoz képest, de még mindig akad egy fontos probléma, ami a többi kutatásnál is jelen volt: mi az, amire ezt a tudást akár már ma felhasználhatnánk. Nem arról van szó, hogy a kvantumszámítógépek ne lennének hasznosak, hanem arról, hogy még nem egyértelmű, milyen gyakorlati haszna van a fölénynek. Szerencsére a kutatók ezt nagy erőkkel vizsgálják, és remélhetőleg hamarosan olyan, például kémiai vagy logisztikai feladatokat tudnak adni ezeknek a gépeknek, amik meghaladnák egy klasszikus számítógép kapacitását.
