BlueQubit mendakwa kelebihan random-circuit sampling pada cip awan IBM Nighthawk r2

Penyelidik di BlueQubit, bersama pengarang bersama yang bergabung dengan EPFL dan XPRIZE Foundation, melaporkan kelebihan pengkomputeran kuantum dalam random-circuit sampling pada pemproses IBM komersial yang boleh digunakan oleh sesiapa sahaja yang mempunyai akses awan. Menurut pracetak mereka, eksperimen 61 qubit pada cip ibm_phoenix 120 qubit IBM, yang dibina atas seni bina Nighthawk r2 generasi kedua, menghasilkan satu set sampel dalam 19 saat yang dianggarkan mengambil masa 110 tahun untuk dihasilkan semula pada superkomputer Frontier.

Apa yang diumumkan

Kertas Quantum computational advantage in random-circuit sampling on IBM superconducting quantum computers diterbitkan di arXiv dan dilaporkan oleh Quantum Computing Report pada 28 Oktober. Para pengarang menegaskan bahawa litar dikompil dan dijalankan melalui aliran kerja awan Qiskit standard tanpa penentukuran khusus untuk penanda aras. Setakat pengetahuan mereka, tulis mereka, ini ialah demonstrasi pertama seumpamanya pada pemproses komersial yang tersedia secara meluas dan boleh diulang oleh kebanyakan pengguna bukan pakar. Litar, skrip dan set penuh sejuta sampel telah diterbitkan di GitHub.

Butiran teknikal

Random-circuit sampling menjalankan lapisan get rawak lalu membaca rentetan bit; cabarannya ialah sama ada komputer klasik boleh menghasilkan sampel berkualiti setanding. Pasukan memilih 61 qubit dan 102 pengganding pada cip berkekisi segi empat berdasarkan data penentukuran terkini, kemudian menggunakan get CZ asli dalam corak bata empat warna.

Dapatkan surat berita DesignQuantum

Berita dan penjelasan percuma tentang pengkomputeran kuantum, dengan setiap dakwaan dipautkan kepada sumbernya. Pilih harian, mingguan atau bulanan.

Website

Alamat e-mel KekerapanHarianMingguanBulanan BahasaEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Langgan percuma

Percuma. Berhenti melanggan dengan satu klik pada bila-bila masa. Dasar privasi

Fideliti dianggarkan dengan dua kaedah bebas, mirror benchmarking dan patched cross-entropy benchmarking (XEB), yang bersetuju pada semua kedalaman. Pada kedalaman rujukan 36 kitaran, mengandungi 918 get CZ, fideliti dianggarkan kira-kira 2.3 × 10⁻³. Kedalaman itu ialah titik di mana kos simulasi rangkaian tensor bagi sistem sebesar ini berhenti meningkat dengan kedalaman. Menurut model kos pengarang, menghasilkan sejuta rentetan bit secara klasik memerlukan kira-kira 1.2 × 10²⁷ operasi mesin, lebih kurang 110 tahun pada Frontier. Keseluruhan eksperimen menggunakan kira-kira 11 minit masa pemproses.

Kertas ini juga mengukur kemajuan antara generasi cip IBM: fideliti setiap kitaran meningkat daripada 0.836 pada peranti Nighthawk r1 generasi pertama (ibm_miami) kepada 0.872 pada r2, yang pada litar dalam bersamaan lebih daripada satu tertib magnitud. Pengarang menguji serangan "pemutusan" yang cuba memalsukan skor XEB dengan memecahkan litar kepada bahagian, dan mendapati tiada yang mencapai skor eksperimen pada 36 kitaran; yang terkuat kurang kira-kira sepuluh kali ganda.

Mengapa ia penting

Oleh sebab eksperimen dijalankan melalui akses awan biasa dan litar, data serta kodnya terbuka kepada umum, pengguna lain boleh cuba menghasilkannya semula dan tidak perlu menerima dakwaan begitu sahaja. Kerja ini juga memberikan ukuran konkrit sejauh mana perkakasan superkonduktor IBM bertambah baik antara dua generasi cip.

Apa yang perlu diperhatikan

Para pengarang berhati-hati menyatakan had dakwaan mereka. Anggaran klasik mereka mengandaikan memori tanpa had dan penguncupan amplitud tunggal, dan mereka menyatakan bahawa kaedah anggaran, berbilang amplitud, slicing dan matrix product states boleh menurunkan kos klasik, seperti yang berlaku pada eksperimen kelebihan terdahulu. Kerja ini masih pracetak, maka ujian seterusnya ialah semakan rakan sebaya dan usaha kumpulan simulasi klasik untuk merapatkan jurang.