ახალი ბენჩმარკი: კვანტური კომპიუტერები სამეცნიერო გამოყენებას 100 000-ჯერ ჩამორჩება

არსებული კვანტური კომპიუტერები ჯერ კიდევ დაახლოებით ხუთი რიგით ჩამორჩებიან გამოთვლით სიმძლავრეს, რაც აღიარებული სამეცნიერო ამოცანების გადასაჭრელად არის საჭირო, ნათქვამია arXiv-ის პრეპრინტების სერვერზე გამოქვეყნებულ ახალ ბენჩმარკინგის კვლევაში. აღმოჩენა, რომელიც Sandia National Laboratories-ის მკვლევრებს ეკუთვნით Quantinuum-ისა და NVIDIA-ს ↗ 2.78% მონაწილეობით, წარადგენს სისტემას სახელწოდებით QUOPS: კვანტური უნივერსალური ოპერაციების წარმადობის სისტემა. ის ზომავს როგორც სქემების მასშტაბს, რომლის შესრულებაც მანქანას შეუძლია, ასევე მათ დასრულების სიჩქარეს.thequantuminsider+1

ახალი საზომი კვანტური მანქანებისთვის

კვანტური აპარატურის მწარმოებლები, როგორც წესი, თავიანთ სისტემებს კუბიტების რაოდენობით, ვენტილების სიზუსტითა და სიჩქარით აღწერენ, თუმცა კომპონენტების დონის ეს მეტრიკები ყოველთვის ვერ პროგნოზირებს, როგორ იმუშავებს მთლიანი მანქანა მასშტაბურ გამოთვლებზე. სანაცვლოდ, QUOPS-ი კვანტურ კომპიუტერს უყურებს როგორც მთლიან სისტემას, აწვდის მას სხვადასხვა სიგანისა და სიღრმის რანდომიზებულ სქემებს, შემდეგ კი ამოწმებს, აკმაყოფილებს თუ არა გამოსავალი სიზუსტის წინასწარ განსაზღვრულ ზღვარს.thequantuminsider+1

ბენჩმარკი წარმადობას ორ ციფრამდე დაჰყავს: Q, რომელიც წარმოადგენს უდიდეს კვალიფიციურ სქემას, რომლის გაშვებაც მანქანას შეუძლია, და ომეგა (omega), კვანტური ოპერაციების ეფექტური რაოდენობა წამში ამ მასშტაბზე. ისინი ერთად ასახავენ იმ ბალანსს, რომელსაც ცალკეული ტექნიკური მახასიათებლები ფარავს.thequantuminsider

კომპრომისები არქიტექტურებს შორის

მკვლევრებმა ბენჩმარკი გამოცადეს Google Alphabet Inc.-ის ↗ 0.78%, IBM International Business Machines Corporation-ისა ↘ 0.85% და Quantinuum-ის პროცესორებზე. Google-ის Willow და IBM-ის Boston, ორივე ზეგამტარი სისტემა, ოპერაციებს უფრო სწრაფად ასრულებდნენ და QUOPS-ის უფრო მაღალ მაჩვენებლებს აჩვენებდნენ. Quantinuum-ის Helios-ის დაჭერილი იონების პროცესორი, რომელიც კუბიტების სრულ დაკავშირებადობას უზრუნველყოფს, წარმატებით უმკლავდებოდა უფრო დიდ სქემებს და Q-ს უფრო მაღალ ქულას აღწევდა, თუმცა უფრო დაბალი სიჩქარით მუშაობდა.quantinuum+1

შედარება არცერთ არქიტექტურას არ ანიჭებს უპირატესობას. პირიქით, შედეგები აჩვენებს, რომ მანქანები წარმადობას აღწევენ სიზუსტის, სიჩქარისა და დაკავშირებადობის სხვადასხვა კომბინაციით, კომპრომისებით, რომლებსაც შეიძლება განსხვავებული მნიშვნელობა ჰქონდეს დავალების მიხედვით.thequantuminsider

გზა სამეცნიერო გამოყენებისკენ

ისეთი ამოცანების რესურსების მოთხოვნების რუკაზე დატანით, როგორებიცაა RSA-2048-ის ფაქტორიზაცია და FeMoco-ს ენერგიის საკუთრივი მნიშვნელობების გამოთვლა, მკვლევრებმა ივარაუდეს სამიზნე Q ქულები ასობით მილიონის ფარგლებში. არსებული აპარატურა ამ სამიზნეებს დაახლოებით 100 000-ჯერ ჩამორჩება, რაც მხარს უჭერს შეცდომების მიმართ მდგრადი კვანტური გამოთვლების განვითარებას, რომელიც შეცდომების გასწორებას იყენებს გამოთვლების დაგროვილი ხმაურისგან დასაცავად.quantumcomputingreport+1

გუნდმა ასევე გამოიყენა QUOPS-ი მცირე, შეცდომების მიმართ მდგრად სისტემაზე, სადაც Quantinuum-ის Helios-1-ზე რვამდე ლოგიკური კუბიტი გამოიყენებოდა. ამით დადასტურდა, რომ იგივე ბენჩმარკს შეუძლია თვალი ადევნოს როგორც თანამედროვე ფიზიკური კუბიტების მანქანებს, ასევე ახალ ლოგიკურ-კუბიტიან სისტემებს. სტატიას ჯერ არ გაუვლია რეცენზირება.thequantuminsider+1