IBM Nighthawk r2, un milione di campioni in 19 secondi contro oltre un secolo su Frontier
Un test sul processore quantistico IBM Nighthawk r2 ha prodotto un milione di campioni in 19 secondi. Secondo i ricercatori, simulare lo stesso calcolo su Frontier richiederebbe oltre un secolo, su un hardware quantistico disponibile via cloud.
Il divario tra calcolo quantistico e sistemi tradizionali è stato misurato su un processore accessibile attraverso la piattaforma cloud di IBM. Nighthawk r2, dotato di 120 qubit programmabili, è stato utilizzato dai ricercatori della startup BlueQubit per eseguire un esperimento di campionamento di circuiti casuali.
Nel test sono stati impiegati 61 qubit per generare un milione di campioni, completando l'operazione in appena 19 secondi. Il lavoro è stato diffuso sulla piattaforma arXiv e non ha ancora concluso il processo di revisione tra pari previsto per la pubblicazione scientifica.
Il Random Circuit Sampling consiste nell'applicare ai qubit una successione di operazioni quantistiche scelte casualmente e nel misurare poi i risultati sotto forma di sequenze di zero e uno. La difficoltà cresce rapidamente quando aumentano sia il numero dei qubit coinvolti sia la profondità dei circuiti.
Per valutare quanto sarebbe impegnativo riprodurre lo stesso esperimento con un sistema classico, il gruppo ha stimato il costo computazionale della simulazione. In base ai calcoli presentati nello studio, Frontier, uno dei più potenti supercomputer statunitensi, avrebbe bisogno di più di un secolo di tempo di elaborazione per ottenere un insieme comparabile di un milione di campioni.
Il risultato assume particolare rilievo perché l'esperimento non è stato condotto su una macchina costruita esclusivamente per una dimostrazione di laboratorio. Nighthawk r2 è infatti un processore commerciale disponibile sulla piattaforma IBM Quantum, elemento che rende il test riproducibile attraverso un'infrastruttura già accessibile agli utenti.
La prova riguarda un compito specifico e non significa che un computer quantistico sia più veloce di un supercomputer in qualsiasi applicazione. Mostra però, secondo gli autori, un caso concreto nel quale l'esecuzione quantistica raggiunge prestazioni che una simulazione classica richiederebbe tempi enormemente superiori per replicare.
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