Forskare på Google har visat att kvantkontextualitet spelar en nyckelroll i kvantdatorsers kraft. Med sin Willow kvantdator implementerade teamet algoritmer som framhäver denna kvantproprietets effektivitet. Resultaten pekar mot en väg till kvantfördel över klassiska maskiner.
Kvantdatorer skiljer sig från traditionella genom att utnyttja unika kvanteffekter som superposition och intrassling. Ett nyligt experiment från Google Quantum AI undersöker en annan sådan egenskap: kvantkontextualitet. Detta avser idén att mätningar på kvantobjekt inte avslöjar förhandsexisterande egenskaper oberoende av andra mätningar, till skillnad från klassiska objekt som en pens färgk eller längd.
År 2018 bevisade forskare matematiskt att kontextualitet kunde driva en kvantalgoritm för att lokalisera en dold matematisk formel inom en större struktur i ett fast antal steg, oavsett strukturens storlek. Googles team testade detta på sin Willow-maskin, skalande från några qubits till 105. Trots Willows högre brusnivåer som orsakade viss ökning av steg överträffade den fortfarande uppskattningar för klassiska datorer.
Forskarnas genomförde också andra kontextualitetsberoende protokoll och observerade starkare effekter än i tidigare arbete. Detta pekar mot kvantfördel, där kvantsystem överträffar klassiska i specifika uppgifter.
Adán Cabello vid University of Seville kommenterade: „När jag först hörde om detta sa jag att det inte kunde vara sant. Det är ganska häpnadsväckande.“ Vir Bulchandani vid Rice University tillade: „Dessa resultat visar tydligt hur dagens kvantdatorer utmanar gränserna för experimentell kvantfysik.“ Han ser sådana uppgifter som benchmarks för kvantdatorer som strävar efter praktisk fördel.
Daniel Lidar vid University of Southern California noterar dock att full bevis för fördel kräver fler qubits och bättre felkontroll. Framtida arbete kan koppla detta till felkorrigeringstekniker. Studien, detaljerad i arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2512.02284, betonar kontextualitetens inneboende roll i kvantsystem, till skillnad från intrassling som måste konstrueras.