Kanskje Google ikke har oppnådd kvanteoverlegenhet likevel?

Google estimerte at en konvensjonell superdatamaskin ville brukt 10.000 år på oppgaven. Kinesiske forskere mener de kunne gjort det på sekunder.

Kanskje Google ikke har oppnådd kvanteoverlegenhet likevel?
Forskeren Marissa Giustina installerer en Bristlecone-brikke med 72 qbit ved Googles Quantum AI Lab i Santa Barbara, California. Foto: Google

Google hevdet i 2019 at de hadde oppnådd kvanteoverlegenhet, det vil si at en kvantedatamaskin har utført en beregning som enten ikke ville vært mulig, eller tatt urealistisk lang tid, med en konvensjonell datamaskin.

Året etter mente kinesiske forskere at de hadde oppnådd det samme.

Nå har imidlertid en gruppe forskere benyttet en superrask algoritme til å nærme seg Googles resultat, og sår dermed tvil om Google virkelig oppnådde kvanteoverlegenhet.

Les også

200 sekunder mot 10.000 år

Googles kvantedatamaskin Sycamore gjorde en beregning i 2019 på 200 sekunder. Ifølge Google skulle samme beregning – som for øvrig ikke hadde noen som helst praktisk verdi – ta over 10.000 år på en superdatamaskin av konvensjonell type.

Nå har imidlertid forskere i Kina utført samme beregning på bare noen timer ved hjelp av vanlige prosessorer. En superdatamaskin kunne slått Sycamore i hastighet, mener de.

Og de får støtte i den påstanden fra annet hold:

– Jeg tror de har rett i at hvis de hadde tilgang til en stor nok superdatamaskin, kunne de ha simulert oppgaven i løpet av sekunder, uttaler Scott Aaronson ved University of Texas i Austin til Science.org

Googles sjefforsker innen kvante-AI, Sergio Boixo, svarer at de i 2019 var klar over at påstanden deres om kvanteoverlegenhet kanskje ikke ville vare lenge.

– I vår artikkel i 2019 skrev vi at klassiske algoritmer ville bli bedre, skriver han i en e-post til Science.org. – Vi tror ikke denne klassiske tilnærmingen kan holde tritt med kvantekretser i 2022 og utover.

Spesialtilpasset beregning

Beregningen Google gjorde i 2019 var spesialtilpasset for å være så lett som mulig for en kvantedatamaskin, og samtidig så vanskelig som mulig for en konvensjonell datamaskin.

De kinesiske forskerne – ledet av Pan Zhang, fysiker ved Institutt for teoretisk fysikk ved Det kinesiske vitenskapsakademiet – har imidlertid kommet frem til enkelte teknikker som gjør beregningen raskere enn Google forutså i 2019. Blant annet innså de at siden Sycamores kvanteberegning ikke var eksakt, trengte ikke deres beregning å være det heller.

Beregningen som Zhang og teamet hans gjorde, tok 15 timer på en maskin med 512 grafikkprosessorer, såkalte GPU-er. Slike brukes ofte til ren tallknusing, også når det ikke gjelder grafikk, siden de er bedre til slikt enn generelle prosessorer (CPU-er), som ikke er like spesialisert med hensyn til bruksområde.

Hadde de hatt tilgang til en superdatamaskin, mener Zhang, hadde de kunnet gjøre beregningen på sekunder. Eller rundt 10 milliarder ganger raskere enn Google estimerte i 2019.

Zhang gir likevel Google rett i et par ting. Sycamore trengte både færre kalkulasjoner og mindre strøm enn en superdatamaskin ville brukt, og dersom Googles beregning hadde vært mer nøyaktig, ville heller ikke en superdatamaskin av konvensjonell type klart å konkurrere med den.

Les også