Ný viðmiðunarmæling: Skammftölvur eru 100.000-falt frá því að vera vísindalega gagnlegar

Núverandi skammftölvur eru enn um fimm veldisvísisstigum fyrir neðan þá reiknigetu sem þarf til að takast á við þekkt vísindaleg verkefni, samkvæmt nýrri viðmiðunarrannsókn sem birt var á forprentsafninu arXiv. Niðurstaðan, sem kemur frá vísindamönnum hjá Sandia National Laboratories með framlagi frá Quantinuum og NVIDIA ↘ 3.36%, kynnir ramma sem kallast QUOPS, eða Quantum Universal Operations Performance System. Ramminn mælir bæði stærð þeirra rása sem tölva getur keyrt og hraðann sem hún framkvæmir þær á.thequantuminsider+1

Nýr mælikvarði á skammftölvur

Framleiðendur skammfvélbúnaðar lýsa kerfum sínum yfirleitt með fjölda skammfbita (qubits), nákvæmni hliða og hliðarhraða. Þessar mælingar á einstökum íhlutum spá hins vegar ekki alltaf fyrir um hvernig heildarkerfið stendur sig í viðamiklum útreikningum. QUOPS tekur hins vegar á skammftölvunni sem einni heild, fóðrar hana með slembinámsrásum af mismunandi breidd og dýpt og athugar síðan hvort niðurstaðan nái fyrirfram skilgreindum nákvæmnisþröskuldi.thequantuminsider+1

Viðmiðunin dregur afköstin saman í tvær tölur: Q, sem táknar stærstu viðurkenndu rásina sem tölvan getur keyrt, og ómega, sem er raunverulegur fjöldi skammfaðgerða sem lokið er á sekúndu á þeirri stærðargráðu. Saman fanga þær jafnvægið þar á milli sem stakar tæknilegar forskriftir dylja.thequantuminsider

Mismunandi kostir og gallar ólíkra gerða

Rannsakendur prófuðu viðmiðunina á örgjörvum frá Google Alphabet Inc. ↗ 3.06%, IBM International Business Machines Corporation ↗ 2.38% og Quantinuum. Willow frá Google og Boston frá IBM, sem bæði eru ofurleiðandi kerfi, framkvæmdu aðgerðir hraðar og skiluðu hærri QUOPS-tíðni. Helios-örgjörvi Quantinuum, sem notar fangaðar jónir og býður upp á fulla tengingu milli allra skammfbita, réð hins vegar við stærri rásir og náði hærra Q-stigi en starfaði á lægri hraða.quantinuum+1

Samanburðurinn útnefnir enga eina gerð sem þá bestu. Niðurstöðurnar sýna frekar að tölvur ná árangri með mismunandi samsetningu nákvæmni, hraða og tengjanleika, en það eru þættir sem geta skipt mismunandi miklu máli eftir eðli verkefnanna.thequantuminsider

Leiðin að vísindalegum nytjum

Með því að kortleggja auðlindaþörf fyrir verkefni á borð við þáttun á RSA-2048 og útreikning á orkueiginlengdum FeMoco, áætluðu rannsakendurnir að Q-stigsmarkmið þyrftu að vera af stærðargráðunni hundruð milljóna. Núverandi vélbúnaður er um 100.000 sinnum skemmra kominn en þessi markmið ná til. Það styður við áframhaldandi áherslu á villuþolna skammftölvun, sem notar villuleiðréttingu til að verja útreikninga gegn uppsafnaðri truflun.quantumcomputingreport+1

Teymið beitti QUOPS einnig á lítið villuþolið kerfi sem notaði allt að átta rökræna skammfbita á Helios-1 tölvu Quantinuum. Þetta sýndi að sama viðmiðun getur mælt bæði núverandi vélar með raunlægum skammfbitum og nýútkominn vélbúnað með rökrænum skammfbitum. Rannsóknargreinin hefur enn ekki farið í gegnum ritrýni.thequantuminsider+1