Trong một nghiên cứu mang tính đột phá được công bố trên Nature Physics, Ramis Movassagh, một nhà nghiên cứu tại Google Quantum AI, đã tiết lộ những thách thức đáng kể mà máy tính cổ điển gặp phải khi cố gắng mô phỏng các mạch lượng tử ngẫu nhiên.
Nghiên cứu này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong cuộc tìm kiếm đang diễn ra để chứng minh sự vượt trội của máy tính lượng tử so với máy tính cổ điển.
Xem thêm: Bước Đột Phá Cách Mạng: Chip AI Của IBM Lấy Cảm Hứng Từ Bộ Não Con Người
Câu hỏi trung tâm trong lĩnh vực tính toán lượng tử từ lâu đã là liệu máy tính lượng tử có lợi thế cấp số nhân so với máy tính cổ điển hay không. Cuộc điều tra này, ban đầu được gọi là Giả thuyết Vượt trội lượng tử và sau đó được đổi tên thành Giả thuyết Vượt trội lượng tử mở rộng. Nghiên cứu của Movassagh là một bước quan trọng để giải quyết vấn đề này.
Phương pháp của Movassagh khác biệt đáng kể so với các nỗ lực trước đây để chứng minh tính ưu việt lượng tử. Không giống như các phép xấp xỉ trước đó, bằng chứng của ông sử dụng một tập hợp các kỹ thuật toán học mới trực tiếp xác định rằng xác suất đầu ra của các mạch lượng tử ngẫu nhiên cũng khó tính toán như các trường hợp xấu nhất. Bước đột phá này loại bỏ các lỗi không cần thiết và định lượng tính mạnh mẽ của bằng chứng.
Ý nghĩa của nghiên cứu này vượt ra ngoài tính toán lượng tử. Các kỹ thuật mới, như đường Cayley và phiên bản hàm số hữu tỷ của Berlekamp-Welch, có tầm quan trọng độc lập trong mật mã lượng tử, tính toán, độ phức tạp và lý thuyết mã hóa. Hơn nữa, nghiên cứu này đại diện cho con đường hứa hẹn nhất để thách thức Luận điểm Church-Turing Mở rộng.
Công việc của Movassagh là một đóng góp quan trọng cho những nỗ lực đang tiếp tục khám phá những lợi thế của máy tính lượng tử so với máy tính cổ điển. Trong tương lai, ông có kế hoạch mở rộng nghiên cứu này để chứng minh tiềm năng to lớn của máy tính lượng tử trong giải quyết các vấn đề cụ thể và thúc đẩy mật mã lượng tử.
Nghiên cứu này không chỉ làm sâu sắc thêm hiểu biết của chúng ta về tính toán lượng tử mà còn nhấn mạnh tiềm năng ngày càng tăng của máy tính lượng tử trong việc cách mạng hóa nhiều lĩnh vực. Khi ranh giới của máy tính cổ điển bị đẩy lùi, kỷ nguyên của tính ưu việt lượng tử đang sắp hiện hữu, hứa hẹn những khả năng thú vị cho tương lai của tính toán.