プログラム可能な光学プロセッサによる量子コンピューティングの利点
Lars S Madsen1, Fabian Laudenbach1, Mohsen Falamarzi Askarani1
1Xanadu, Toronto, ON, Canada.
Nature
|June 1, 2022
まとめ
フォトニック量子コンピュータは プログラム可能なプロセッサであるボレアリスで 計算上の優位性を得ました この画期的な進歩は 複雑なタスクにおいて 古典的なコンピュータを大幅に上回り 量子コンピューティングのマイルストーンとなりました
科学分野:
- 量子コンピューティング
- 量子光学
- 計算物理
背景:
- 量子コンピュータは 特定のタスクに対して 古典的なシステムよりも 計算上の優位性を持っています
- これまでの光子量子プロセッサは ゲートプログラムが完全にできず スプーフィングに容易でした
- 量子優位性を証明するには 定義された問題で クラシックアルゴリズムを上回る性能が必要です
研究 の 目的:
- ダイナミックにプログラム可能な光学プロセッサを使って 量子コンピューティングの優位性を証明する
- ボレアリス量子プロセッサーの ゲウスボゾンサンプリングの 能力を検証する
- フォトニクスを実用的な量子計算の 実行可能なプラットフォームとして確立する.
主な方法:
- ボレアリスを使った フォトニックプロセッサの ダイナミックなプログラミング能力
- 3D接続を持つ216の絡み合った圧縮モードでガウス・ボゾンサンプリング (GBS) を実行した.
- フォトン数分解のアーキテクチャを使用しています.
主要な成果:
- 量子コンピューティングの優位性を得ました ボレアリスは ランタイムで古典的なシミュレーションを 5千万倍以上上回ります
- 最大219の光子と平均光子数125のGBS実験を生成した.
- ボレアリスのランタイムが36マイクロ秒で,古典的なスーパーコンピュータのランタイムは9,000年以上と推定されています.
結論:
- ボレアリスは光子量子コンピューティングの 新しいベンチマークを確立し ダイナミックなプログラム性と 計算上の優位性を示しました
- この結果は,実用的な量子コンピュータを構築するための光学の重要な技術的側面を検証しています.
- この研究は量子計算の可能性を 実現するための重要な一歩です
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