Команда BlueQubit получила миллион образцов за 19 секунд на квантовом процессоре IBM Nighthawk r2. Исследователи оценивают, что суперкомпьютеру Frontier для воспроизведения результатов тем же методом моделирования потребовалось бы около 110 лет. Сравнение относится к конкретному эксперименту, а не к любым вычислениям.
BlueQubit провела тест с выборкой из случайных квантовых схем. Процессор многократно выполнял последовательность операций, а исследователи измеряли полученные комбинации нулей и единиц. Сложность для обычного компьютера — не в том, чтобы сгенерировать миллион строк, а в том, чтобы воспроизвести распределение вероятностей, заданное квантовой схемой.
Из 120 кубитов Nighthawk r2 команда задействовала 61. Выбранная конфигурация включала 36 циклов и 918 двухкубитных операций. Проверяя результат, исследователи сравнивали его с расчётами для упрощённых схем и запускали «зеркальные» схемы, в которых операции выполняются в обратном порядке. По их оценке, на выбранной глубине схемы сохранилось около 0,23% квантового сигнала — это показатель его соответствия ожидаемому распределению, а не доля «правильных ответов».
Оценка в 110 лет получена для определённого способа классического моделирования с учётом предполагаемой длительной производительности Frontier. Более эффективные алгоритмы или повторное использование промежуточных вычислений могут сократить это время. Сама выборка из случайных схем служит проверкой возможностей квантового процессора, а не решением прикладной задачи.
Эксперимент провели на процессоре, доступном через облачную платформу IBM. BlueQubit опубликовала схемы, образцы и код анализа; исследование размещено на arXiv в виде препринта и пока не прошло рецензирование.
Источник: IT Home.
