Quantum Echoes
A Google kutatói a Willow kvantumchipjükön futtatva sikeresen demonstrálták az első, ellenőrizhető kvantumelőnyt hozó algoritmust, amelyet Quantum Echoes (Kvantumvisszhangok) néven mutattak be. Az új algoritmus – amely a Nature című tudományos folyóiratban is megjelent – az úgynevezett időn kívüli korrelátor (Out-of-Order Time Correlator – OTOC) elven alapul, és lehetővé teszi, hogy a kvantumrendszerekben végbemenő folyamatokat olyan precíziós módon vizsgálják, ami klasszikus szuperszámítógépekkel elérhetetlen.
A Quantum Echoes algoritmus működése egy speciális visszhang elven alapul, ahol a kutatók egy gondosan megtervezett jelet küldenek a kvantumrendszerbe, megzavarják egy kvantumbitet, majd a jel időbeli fejlődését pontosan visszafordítják, és a visszatérő visszhangot hallgatják. Ez a technika lehetővé teszi, hogy a rendszer belső dinamikáját és szerkezetét olyan részletességgel tanulmányozzák, ami korábban elképzelhetetlen volt. A Google Willow chipje 105 kvantumbittel és rendkívüli pontossággal (99,97%-os egybites, 99,88%-os összekapcsoló műveletek) képes erre a komplex feladatra, és a Quantum Echoes algoritmust 13 000-szer gyorsabban futtatja, mint a világ leggyorsabb klasszikus szuperszámítógépe.
A legfontosabb újítás, hogy ez az első olyan kvantumelőny, amelyet függetlenül ellenőrizhetnek, az eredményt bármely, hasonló minőségű kvantumszámítógépen újra lehet futtatni és megerősíteni. Ez a tulajdonság kulcsfontosságú a gyakorlati alkalmazások felé vezető úton, mivel lehetővé teszi, hogy a kvantumszámítógépek eredményeit objektíven validálják. A Google kutatói a Berkeley Egyetemmel közösen már demonstrálták is az algoritmus alkalmazhatóságát, két molekulát (15 és 28 atomból állókat) vizsgáltak meg, és sikeresen igazolták, hogy a módszer képes a molekulák szerkezetének és dinamikájának részletes feltérképezésére.
A Quantum Echoes nemcsak a kvantumszámítások sebességét, hanem a precíziós mérések lehetőségét is jelentősen előrelépeti. Ez a technológia különösen ígéretes a gyógyszerfejlesztés, az anyagtudomány és a komplex fizikai rendszerek kutatása területén, ahol a molekulák és anyagok belső szerkezetének megértése döntő fontosságú. A Google szerint ez a fejlesztés egy fontos lépés a kvantumszámítógépek gyakorlati, mindennapi alkalmazásai felé, és optimisták abban, hogy öt éven belül olyan valós világbeli alkalmazások jelennek meg, amelyek csak kvantumszámítógépekkel valósíthatók meg
