Классический компьютер сортирует данные подобно человеку, методично перебирающему песчинки разного цвета — одну за другой. Квантовый процессор действует иначе, заимствуя принцип у природы: подобно тому как капля воды разлагает солнечный свет на радугу, демонстрируя весь спектр оттенков одновременно, новый алгоритм мгновенно схватывает суть гигантских массивов информации. Этот метод получил название «квантовый скетч»: подобно спектроскопии — методу, позволяющему по спектру излучения определять химический состав и движение далёких звёзд, — он выявляет скрытые закономерности в космической пыли чисел, выделяя осмысленные группы — своего рода галактики данных. Их структура удерживается незримой тёмной материей связей — аналогией, подчёркивающей, что взаимосвязи между элементами не видны напрямую, но определяют группировку. С задачей справились всего 60 кубитов — квантовых битов, которые благодаря суперпозиции могут находиться в состоянии и нуля, и единицы одновременно, а не строго в одном из двух, как биты классические.
Ещё в 1980-х годах Ричард Фейнман предположил, что квантовая механика способна коренным образом изменить вычисления. Его идею воплотили, применив алгоритм к двум задачам реального мира: чтению генетического кода отдельных клеток и анализу тональности отзывов о фильмах. Результат достигался почти мгновенно, а требования к памяти сократились в десятки тысяч раз. При этом сам квантовый чип потребляет энергии не больше, чем мерцание светлячка.
В тесте на отзывах к фильмам квантовая система верно улавливала настроение текста, используя всего 30 кубитов — обычному компьютеру для этого потребовалось бы почти 10 миллиардов битов.
В рассказе Айзека Азимова «Последний вопрос» суперкомпьютер размером с город вычисляет судьбу Вселенной. Наша работа показывает, что настоящая сила может скрываться в устройстве размером с чайную чашку.