در یک پیشرفت هیجان انگیز، محققان ازNIST/University of Maryland، UC Berkeley، Caltech و سایر موسسات در ایالات متحده پروتکل جدیدی را برای تأیید برتری رایانه های کوانتومی معرفی کرده اند. کار آنها که در Nature Physics منتشر شده است، بر اندازه‌گیری‌های مدار میانی و اثبات‌های تعاملی رمزنگاری متمرکز است.
این پروتکل به چالش اعتبارسنجی کارآمد برتری‌های محاسباتی ارائه شده توسط کامپیوترهای کوانتومی در مقایسه با شبیه‌سازی‌های کلاسیک می‌پردازد. با استفاده از پروتکل‌های تعاملی، یک کامپیوتر کلاسیک می‌تواند خروجی یک کامپیوتر کوانتومی قوی‌تر را از طریق یک سری سوالات و دستورالعمل‌ها تأیید کند. محققان با موفقیت این پروتکل ها را با استفاده از یک کامپیوتر کوانتومی بر پایه‌ی تله یونی نشان دادند. قابل ذکر است، پروتکل آنها مزایای قابل توجهی را نسبت به روش های موجود برای آزمایش برتری کوانتومی ارائه می دهد که به عملیات گیت کوانتومی بسیار کمتری نیاز دارد.
درآینده این تیم قصد دارد اجرای پروتکل تعاملی جدید را در آزمایش‌های دیگر بررسی کند و همچنین پروتکل‌های اضافی را برای ارزیابی جنبه‌های مختلف محاسبات کوانتومی ابداع کند. محققان همچنین کاربردهای بالقوه‌ای را در کارهایی مانند تولید اعداد تصادفی قابل تأیید، آماده‌سازی حالت از راه دور و تأیید محاسبات کوانتومی دلخواه می‌بینند. دستاورد پیشگامانه آنها راه را برای تأیید کارآمد برتری محاسباتی کوانتومی هموار می کند و درها را برای پیشرفت های بیشتر در فناوری کوانتومی باز می کند.
منبع
Daiwei Zhu et al, Interactive cryptographic proofs of quantumness using mid-circuit measurements, Nature Physics (2023).
DOI: 10.1038/s41567-023-02162-9
