Yeni test: Kuantum bilgisayarlar bilimsel faydanın 100 bin kat gerisinde

arXiv ön baskı sunucusunda yayımlanan yeni bir performans değerlendirme çalışmasına göre, mevcut kuantum bilgisayarları tanınmış bilimsel problemleri çözmek için gereken işlem kapasitesinin yaklaşık beş büyüklük sırası gerisinde kalıyor. Quantinuum ve NVIDIA ↗ 0.55% katkılarıyla Sandia Ulusal Laboratuvarları'ndaki araştırmacılar tarafından elde edilen bu bulgu, Kuantum Evrensel İşlemler Performans Sistemi olan QUOPS adında yeni bir çerçeve sunuyor. Sistem, bir makinenin çalıştırabileceği devrelerin ölçeğini ve bunları tamamlama hızını eş zamanlı olarak ölçüyor.thequantuminsider+1

Kuantum Makineleri İçin Yeni Bir Ölçüt

Kuantum donanım üreticileri sistemlerini genellikle kubit sayıları, kapı doğruluğu ve kapı hızı gibi değerlerle tanımlıyor, ancak bu bileşen düzeyindeki ölçütler tam bir makinenin kapsamlı bir hesaplamada nasıl bir performans sergileyeceğini her zaman öngöremiyor. QUOPS ise kuantum bilgisayarını bütüncül bir sistem olarak ele alıyor, cihaza farklı genişlik ve derinliklerde rastgele devreler vererek çıktının önceden belirlenmiş bir doğruluk eşiğini geçip geçmediğini kontrol ediyor.thequantuminsider+1

Bu performans testi, elde edilen sonuçları iki değere indirgiyor: Makinenin çalıştırabileceği en büyük nitelikli devreyi temsil eden Q ve bu ölçekte saniyede tamamlanan etkin kuantum işlemi sayısını gösteren omega. Bu iki değer birlikte, tekil teknik özelliklerin gölgelediği dengeleri göz önüne seriyor.thequantuminsider

Mimariler Arasındaki Dengeler

Araştırmacılar yeni testi Google Alphabet Inc. ↘ 1.48%, IBM International Business Machines Corporation ↗ 0.18% ve Quantinuum işlemcileri üzerinde denedi. Her ikisi de süper iletken sistemler olan Google'ın Willow ve IBM'in Boston çipleri, işlemleri daha hızlı yürüterek daha yüksek QUOPS oranlarına ulaştı. Kubitler arası tam bağlantı sağlayan Quantinuum'un Helios tuzaklanmış iyon işlemcisi ise daha büyük devreleri başarıyla işleyip daha yüksek bir Q puanı elde etti, ancak daha düşük bir hızda çalıştı.quantinuum+1

Bu karşılaştırma tek bir mimariyi üstün ilan etmiyor. Aksine sonuçlar, makinelerin performansa doğruluk, hız ve bağlanabilirliğin farklı kombinasyonlarıyla ulaştığını gösteriyor. Bu dengeler, yürütülen iş yüküne bağlı olarak farklı önem seviyelerine sahip olabiliyor.thequantuminsider

Bilimsel Faydaya Giden Yol

Araştırmacılar, RSA-2048'i çarpanlara ayırma ve FeMoco enerji özdeğerlerini hesaplama gibi problemler için kaynak gereksinimlerini haritalandırarak, yüz milyonlar seviyesinde hedef Q puanları öngördü. Mevcut donanımlar bu hedeflerin yaklaşık 100 bin kat gerisinde kalıyor. Bu durum, hesaplamaları biriken gürültüden korumak için hata düzeltmeyi kullanan hataya dayanıklı kuantum bilişim çalışmalarının önemini destekliyor.quantumcomputingreport+1

Ekip ayrıca QUOPS'u Quantinuum'un Helios-1 sistemi üzerinde sekiz adede kadar mantıksal kubit kullanan küçük, hataya dayanıklı bir kuruluma uyguladı. Bu da aynı performans testinin hem günümüzdeki fiziksel kubitli makineleri hem de gelişmekte olan mantıksal kubitli sistemleri takip edebildiğini gösterdi. Makale henüz hakem değerlendirmesinden geçmedi.thequantuminsider+1