Riassunto:
Un ultimo rapporto di ricerca mostra che i ricercatori hanno utilizzato l'ultimo processore quantistico di IBM per completare un'attività informatica estremamente complessa. L'intero processo ha richiesto solo 19 secondi. Il gruppo di ricerca stima che se lo stesso identico compito fosse affidato ai migliori supercomputer del mondo (come il supercomputer Frontier negli Stati Uniti), ci vorrebbero circa 110 anni per completarlo. Questa è considerata una pietra miliare importante nella verifica del vantaggio quantistico.
Questo esperimento è stato condotto dal fisico teorico Tigran Sedrakyan di BlueQubit, una società americana di software per l'informatica quantistica. Il team ha scelto l'ultimo processore Nighthawk r2 di IBM, che ha 120 bit quantici (qubit) ed è attualmente accessibile in commercio tramite la piattaforma cloud di IBM.
Durante l'esperimento, i ricercatori hanno attivato 61 qubit e condotto un test di campionamento del circuito casuale fino a 40 cicli. Si tratta di un test benchmark appositamente progettato per misurare le capacità dei computer quantistici. Richiede al sistema quantistico di eseguire operazioni casuali e complesse. A causa dell’aumento esponenziale del numero di operazioni, è estremamente difficile per i computer tradizionali riprodurre gli stessi risultati.
I dati dei test mostrano che Nighthawk r2 ha generato 1 milione di campioni di calcolo in questi 19 secondi.
Il campionamento del circuito casuale è considerato da molti anni dal settore un test standard per verificare il vantaggio quantistico. Nel 2019, Google ha anche annunciato che il suo processore Sycamore da 53 qubit impiegava 200 secondi per completare un’attività di elaborazione. A quel tempo, si stimava che il supercalcolo tradizionale avrebbe impiegato 10.000 anni per completare il calcolo.
Sedrakyan e il gruppo di ricerca hanno sottolineato che questa è la prima volta che la comunità scientifica ha dimostrato un vantaggio quantistico attraverso questo tipo di test benchmark su un processore quantistico accessibile a livello commerciale e dimostra anche che anche gli utenti comuni che non sono i massimi esperti quantistici possono accedere a una potenza di calcolo così enorme.
Va notato che questo rapporto non è stato ancora sottoposto a revisione paritaria. È stato pubblicato per la prima volta sulla piattaforma accademica arXiv il 23 settembre. I ricercatori hanno inoltre sottolineato che la cifra di 110 anni è una stima basata su uno specifico algoritmo di simulazione tradizionale. Se in futuro la tecnologia informatica e gli algoritmi tradizionali verranno migliorati, il divario temporale potrebbe essere ridotto.
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