Los investigadores de la Universidad de Waterloo han desarrollado un método que podría allanar el camino para establecer estándares universales para medir el rendimiento de las computadoras cuánticas.
El nuevo método, denominado benchmarking de ciclo, permite a los investigadores evaluar el potencial de escalabilidad y comparar una plataforma cuántica con otra.
"Este hallazgo podría contribuir en gran medida a establecer estándares de rendimiento y fortalecer el esfuerzo para construir una computadora cuántica práctica a gran escala", dijo Joel Wallman, profesor asistente de la Facultad de Matemáticas e Instituto de Computación Cuántica de Waterloo ".Un método consistente para caracterizar y corregir los errores en los sistemas cuánticos proporciona la estandarización de la forma en que se evalúa un procesador cuántico, lo que permite una comparación justa del progreso en diferentes arquitecturas "
La evaluación comparativa de ciclos proporciona una solución que ayuda a los usuarios de computación cuántica a determinar el valor comparativo de las plataformas de hardware de la competencia y a aumentar la capacidad de cada plataforma para ofrecer soluciones sólidas para sus aplicaciones de interés.
El avance se produce cuando la carrera de computación cuántica se está calentando rápidamente, y la cantidad de plataformas y ofertas de computación cuántica en la nube se está expandiendo rápidamente. Solo en el último mes, ha habido anuncios importantes de Microsoft, IBM y Google.
Este método determina la probabilidad total de error en cualquier aplicación de computación cuántica dada cuando la aplicación se implementa mediante compilación aleatoria. Esto significa que la evaluación comparativa del ciclo proporciona los primeros medios multiplataforma para medir y comparar las capacidades de los procesadores cuánticos que se personalizan paraaplicaciones de interés de los usuarios.
"Gracias al reciente logro de Google de la supremacía cuántica, ahora estamos en los albores de lo que yo llamo la" era del descubrimiento cuántico ", dijo Joseph Emerson, miembro de la facultad de IQC". Esto significa que las computadoras cuánticas propensas a errores entregaránsoluciones a problemas computacionales interesantes, pero la calidad de sus soluciones ya no puede ser verificada por computadoras de alto rendimiento.
"Estamos entusiasmados porque la evaluación comparativa del ciclo proporciona una solución muy necesaria para mejorar y validar las soluciones de computación cuántica en esta nueva era de descubrimiento cuántico"
Emerson y Wallman fundaron el IQC spin-off Quantum Benchmark Inc., que ya ha licenciado esta tecnología a varios proveedores de computación cuántica líderes en el mundo, incluido el esfuerzo Quantum AI de Google.
Las computadoras cuánticas ofrecen una forma de computación fundamentalmente más poderosa, gracias a la mecánica cuántica. En comparación con una computadora tradicional o digital, las computadoras cuánticas pueden resolver ciertos tipos de problemas de manera más eficiente. Sin embargo, qubits - la unidad básica de procesamiento en una computadora cuántica- son frágiles; cualquier imperfección o fuente de ruido en el sistema puede causar errores que conducen a soluciones incorrectas bajo un cálculo cuántico.
Obtener el control sobre una computadora cuántica a pequeña escala con solo uno o dos qubits es el primer paso en un esfuerzo más grande y más ambicioso. Una computadora cuántica más grande puede realizar tareas cada vez más complejas, como el aprendizaje automático o la simulación de sistemas complejos paradescubrir nuevos medicamentos farmacéuticos. Diseñar una computadora cuántica más grande es un desafío; el espectro de las rutas de error se vuelve más complicado a medida que se agregan qubits y el sistema cuántico escala.
La caracterización de un sistema cuántico produce un perfil del ruido y los errores, indicando si el procesador está realizando las tareas o los cálculos, se le pide que lo haga. Para comprender el rendimiento de cualquier computadora cuántica existente para un problema complejo o para ampliaruna computadora cuántica al reducir los errores, primero es necesario caracterizar todos los errores significativos que afectan el sistema.
Wallman, Emerson y un grupo de investigadores de la Universidad de Innsbruck identificaron un método para evaluar todas las tasas de error que afectan a una computadora cuántica. Implementaron esta nueva técnica para la computadora cuántica de trampa de iones en la Universidad de Innsbruck y descubrieron que las tasas de error no 't aumenta a medida que el tamaño de esa computadora cuántica aumenta un resultado muy prometedor.
"La evaluación comparativa de ciclos es el primer método para verificar de manera confiable si está en el camino correcto para ampliar el diseño general de su computadora cuántica", dijo Wallman. "Estos resultados son significativos porque proporcionan una forma integral de caracterizar los errores en todosplataformas de computación cuántica "
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Materiales proporcionado por Universidad de Waterloo . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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