Vilniaus universiteto (VU) studentui su superkompiuteriu „HPC Saulėtekis“ pavyko susimuliuoti kvantinio kompiuterio 32 kubitus.

Dar praėjusių metų spalio mėnesį „Nature“ straipsnyje buvo paskelbta, kad pirmą kartą pademonstruotas kvantinio kompiuterio pranašumas prieš įprastą kompiuterį. Kvantinių kompiuterių tyrinėjimas įdomus tiek informatikos, tiek fizikinių reiškinių požiūriu, o jų tyrimams pasitelkiami realūs kvantiniai kompiuteriai ir jų simuliaciniai modeliai.

Nors kvantinio kompiuterio pranašumas jau įrodytas, realus jų naudojimas vis dar nėra iki galo aiškus. Superkompiuteriai, kurie simuliuoja kvantinius kompiuterius, leidžia fundamentiškai pažvelgti į kvantinio kompiuterio vidų ir jame vykstančius fizikinius procesus, suprasti kvantinės mechanikos aprašomų fizikinių reiškinių įtaką jo veikimui ir tai, koks turėtų būti realus kvantinis kompiuteris.

Kvantinis kompiuteris – tai hipotetinė skaičiavimų mašina, galinti atlikti skaičiavimus, kuriuos paprastu kompiuteriu atlikti užtruktų ne vienerius metus. Šiuo metu VU esantis 3800 branduolių ir 14,4 terabaitų operatyviosios atminties superkompiuteris naudojamas įvairiems tyrimams. Su šiuo kompiuteriu VU Fizikos fakultete praktiką atlikęs kompiuterinės fizikos ir modeliavimo studijų programos studentas Jonas Frenukevičius susimuliavo 32 kubitus ir pasiekė naują rekordą.

Studento praktikos vadovas doc. dr. Mindaugas Mačernis sako, kad ateityje tikisi ir dar geresnių rezultatų: „Metų pabaigoje tikimės turėti dešimt kartų didesnį superkompiuterį ir galbūt pavyks susimuliuoti dešimčia kubitų didesnį kvantinį kompiuterį.“

Kvantiniams skaičiavimams ypač svarbu turėti superpoziciją, arba tiksliau – fizikinę būseną, kurioje sistema kuo ilgiau vienu metu išbūtų ir 1, ir 0. Tokio tipo skaičiavimams reikalingi visiškai kitokie algoritmai. Simuliacijoms buvo panaudota iki 10 kvantinių vartų.

Ateityje tikimasi šias žinias ir galimybes VU išplėsti. Pasaulyje esantys analogiški komerciniai kvatiniai simuliatoriai yra iki 41 kubito.