برتری کوانتومی، اصطلاحی است که جان پرسکیل در سال 2012 ابداع کرد، به نقطهای اشاره دارد که در آن رایانههای کوانتومی میتوانند وظایفی خارج از دسترس رایانههای کلاسیک انجام دهند. محاسبات کوانتومی جهانی، یک مفهوم نظری که در آن یک کامپیوتر کوانتومی می تواند به طور موثر هر مشکلی را که یک کامپیوتر کلاسیک می تواند حل کند، حل کند، نقطه عطف مهمی در زمینه پردازش اطلاعات کوانتومی است.
در سال 2019، گوگل ادعا کرد که با پردازنده کوانتومی 53 کیوبیتی خود به نام Sycamore به برتری کوانتومی دست یافته است. آنها گزارش دادند که Sycamore یک مشکل خاص را در 200 ثانیه حل کرد که برای حل سریعترین ابررایانه جهان، Summit، تقریباً 10,000 سال طول می کشد. این نمایش برتری کوانتومی یک لحظه ابتکاری در زمینه محاسبات کوانتومی بود.
با این حال، اصطلاح «برتری کوانتومی» با بحثهایی مواجه شده است. منتقدان استدلال می کنند که این اصطلاح به خودی خود دلالت بر سلسله مراتبی بین محاسبات کوانتومی و کلاسیک دارد، که ممکن است دقیق ترین نمایش وضعیت نباشد. علاوه بر این، بحثهای مداومی در مورد تعریف خاص برتری کوانتومی و اینکه آیا آزمایش Sycamore واقعاً تمام معیارهای ادعای این نقطه عطف را دارد، وجود دارد.
از منظر نظری، دستیابی به محاسبات کوانتومی جهانی، که در آن یک کامپیوتر کوانتومی می تواند هر مشکلی را که یک کامپیوتر کلاسیک می تواند حل کند، به طور موثر حل کند، یک سوال باز باقی می ماند. در حالی که پیشرفت قابل توجهی در توسعه الگوریتمهای کوانتومی انجام شده است که در کارهای خاص از الگوریتمهای کلاسیک بهتر عمل میکنند، پتانسیل کامل رایانههای کوانتومی هنوز محقق نشده است.
در حالی که آزمایش Sycamore توسط گوگل پیشرفت قابل توجهی را در زمینه محاسبات کوانتومی نشان داد و سؤالات مهمی را در مورد قابلیت های رایانه های کوانتومی مطرح کرد، دستیابی به محاسبات کوانتومی جهانی و در نتیجه برتری کوانتومی به معنای واقعی آن، همچنان یک حوزه تحقیقاتی در حال انجام است و اکتشاف.
سایر پرسش ها و پاسخ های اخیر در مورد مبانی اطلاعات کوانتومی EITC/QI/QIF:
- دروازه نفی کوانتومی (کوانتومی NOT یا گیت Pauli-X) چگونه عمل می کند؟
- چرا دروازه هادامارد خود برگشت پذیر است؟
- اگر کیوبیت 1 حالت بل را بر مبنای معینی اندازه بگیرید و سپس کوبیت دوم را در مبنایی که با زاویه خاصی تتا می چرخد اندازه گیری کنید، احتمال اینکه به بردار متناظر پروجکشن پیدا کنید برابر است با مجذور سینوس تتا؟
- چند بیت اطلاعات کلاسیک برای توصیف وضعیت برهم نهی کیوبیت دلخواه لازم است؟
- فضای 3 کیوبیتی چند بعد دارد؟
- آیا اندازه گیری یک کیوبیت برهم نهی کوانتومی آن را از بین می برد؟
- آیا دروازههای کوانتومی میتوانند ورودیهای بیشتری نسبت به خروجیهای مشابه دروازههای کلاسیک داشته باشند؟
- آیا خانواده جهانی دروازه های کوانتومی شامل گیت CNOT و گیت هادامارد می شود؟
- آزمایش دو شکاف چیست؟
- آیا چرخاندن فیلتر پلاریزه معادل تغییر مبنای اندازه گیری قطبش فوتون است؟
سوالات و پاسخهای بیشتر را در مبانی اطلاعات کوانتومی EITC/QI/QIF مشاهده کنید