В Physical Review X опубликована работа команды из Университета Южной Калифорнии и Университета Джонса Хопкинса, в которой впервые безусловно продемонстрировано экспоненциальное ускорение квантовых вычислений. Исследователи использовали два 127-кубитных процессора IBM для решения абелевой скрытой подгруппы — вариации задачи Саймона, одного из первых примеров квантовых алгоритмов.
До этого момента достижения в области квантовых ускорений были ограничены либо полиномиальными выигрышами, либо зависели от недоказанных предположений. Здесь же результат оказался безусловным — не требующим сравнения с гипотетически несуществующим классическим алгоритмом. Экспоненциальное ускорение означает, что с каждой новой переменной в задаче разрыв между квантовой и классической скоростью вычислений удваивается.
Команда достигла этого благодаря четырем ключевым приемам: ограничению пространства входных данных, транспиляции, динамической развязке (уменьшение помех) и смягчению ошибок при измерении. Особенно важным оказалось применение последовательностей импульсов, позволяющих изолировать кубиты от шумовой среды.
Руководитель проекта, профессор Дэниел Лидар, подчеркивает: пока эти достижения не решают прикладных задач вроде моделирования лекарств, но впервые делают экспоненциальное квантовое преимущество измеряемым и практически недостижимым для классических машин. Квантовая игра теперь перешла в фазу, где от гипотез можно переходить к инженерным вызовам.