Google-ის სპეციალისტებმა შექმნეს ალგორითმი, რომელიც ტექნოლოგიური და მეცნიერული გარღვევების საფუძვლად შეიძლება იქცეს. ის კვანტურ პროცესორზე მუშაობისას ამოცანების ამოხსნას 13 000-ჯერ უფრო სწრაფად ახერხებს, ვიდრე მსოფლიოს უსწრაფესი სუპერკომპიუტერები. ეს გვაახლოებს ისეთ კვანტურ კომპიუტერებთან, რომელთა მეშვეობითაც ახალ მედიკამენტებსა თუ მასალებს აღმოვაჩენთ.

ამ ალგორითმს "კვანტური ექოები" ეწოდება. ის პირველია, რომლის დამოუკიდებლად შემოწმებაც სხვა კვანტურ კომპიუტერზეა შესაძლებელი. ექსპერიმენტისას ოპერირების გასაოცარი სიჩქარე მან Google-ის პროცესორ Willow-ზე გაშვებისას აჩვენა, რის შესახებაც მკვლევრები Nature-ში გამოქვეყნებულ ნაშრომში წერენ.

მეორე კვლევაში, რომელიც არარეფერირებად პორტალ arXiv-ზეა ხელმისაწვდომი, მეცნიერებმა ალგორითმი პრაქტიკული პრობლემის გადასაჭრელად დატესტეს. მათ ლაბორატორიაში კვანტური წრედი შექმნეს, რათა მოლეკულათა დინამიკა გაემეორებინათ. შედეგად ატომთაშორის მანძილზე აქამდე უცნობი დეტალები გამოავლინეს; მეტი შეიტყვეს 15 და 28 ატომის შემცველი ორი მოლეკულის სტრუქტურის შესახებაც: [4-¹³C]-ტოლუოლისა და [1-¹³C]-3',5'-დიმეთილბიფენილის.

ამ ექსპერიმენტისთვის მცირე, 15-კუბიტიანი (კვანტური ინფორმაციის ერთეული), სისტემა გამოიყენეს. მომავალში მასშტაბების გაზრდა — 4-ჯერ დიდი მოლეკულების სიმულირება — იქნება შესაძლებელი, რაც კლასიკური სიმულატორებით ვერ ხერხდება.

ეს კვლევა ეფუძნება მრავალწლიან შრომას, რომელიც 1980-იან წლებში მიშელ დევორემ წამოიწყო. იგი ნაშრომის თანაავტორი, კვანტური მოწყობილობების განხრით Google-ის კვანტური ხელოვნური ინტელექტის ლაბორატორიის წამყვანი მეცნიერი და ფიზიკის დარგში წლევანდელი ნობელიანტია (ორ კოლეგასთან ერთად). მან განაცხადა, რომ ეს ალგორითმი არამხოლოდ სხვა მსგავსი კომპიუტერით შემოწმებას ექვემდებარება, არამედ კვანტურ უზენაესობასაც გვაძლევს.

"კვანტური ექოები" რამდენიმე ეტაპად მუშაობს, რითაც ისეთ მაღალგანვითარებულ ექოს უთანაბრდება, რომლითაც სიგნალი კვანტურ სისტემაში იგზავნება. შემდეგ ის იმგვარად უკუიქცევა, რომ უკან დაბრუნებული ერთგვარი ექოს "მოსმენა" იყოს შესაძლებელი. ეს ყველაფერი კონსტრუქციული ინტერფერენციის მეშვეობით ძლიერდება (ფენომენი, რომლის დროსაც კვანტური ტალღები ერთიანდება, რათა გაძლიერდეს).

პირველ ეტაპზე სპეციალისტებმა ოპერაციათა წყება Willow-ის კვანტურად გადახლართული 105 კუბიტის მეშვეობით ჩაატარეს. შემდეგ იგივე უკუღმა გაიმეორეს, რასაც ერთი კუბიტის პერტურბაცია (შეშფოთება) უსწრებდა წინ. შედეგი საინტერესო "პეპლის ეფექტი" იყო, რომლის გამოყენებითაც კვანტური სისტემის შესახებ ინფორმაციის გამოვლენა შეიძლება; ატომების შესასწავლად წარმართული ოპერაციები მეცნიერებმა კლასიკურ სუპერკომპიუტერებს სათანადო მეთოდებით შეადარეს. ტესტირებების ხანგრძლივობის ეკვივალენტი 10 წელი იყო.

კომპანიამ Willow გასული წლის დეკემბერში გამოუშვა. ახალმა პროცესორმა აჩვენა, რომ რაც უფრო მეტია კუბიტების რაოდენობა, მით ნაკლებია მცდარობები. ამის მიუხედავად, ოპტიმალური შედეგისთვის აუცილებელია, რომ მოწყობილობამ და პროგრამამ ერთობლივად იმუშაოს. ეს ნიშნავს, რომ ფიზიკური სისტემების გაუმჯობესება გვჭირდება.