IBM量子处理器19秒完成百万次采样 经典超算需110年

IT时代网9月30日消息，美国量子计算软件与云平台公司BlueQubit的研究团队使用IBM Nighthawk r2量子处理器完成一项随机量子线路采样实验，仅用19秒就生成了100万个符合目标概率分布的样本。团队估算，用Frontier超级计算机复现同等任务约需110年。实验由理论凝聚态物理学家蒂格兰·塞德拉基扬领衔。Nighthawk r2是一款拥有120个量子比特的超导量子处理器，可通过IBM云平台访问。研究团队选取其中61个量子比特运行复杂度逐步增加的随机量子线路，最多执行40个周期，最终在36个周期、918个双量子比特门的条件下找到实验平衡点。随机量子线路采样是量子计算领域测试处理器能力的基准任务，关键不在于快速生成大量0和1，而在于结果需符合特定量子线路产生的概率分布。为估算经典计算量，团队采用张量网络收缩方法，算出复现这100万组样本约需1.2×10的27次方次计算操作；Frontier峰值性能超过每秒10的18次方次运算，按持续性能估算完成同等任务约需110年。为验证结果，团队采用两种交叉验证方法：其一是把61个量子比特拆分为三到四个较小系统构建裁剪线路，让经典计算机精确模拟部分线路再评估整体；其二是使用镜像线路让处理器执行一组操作后立即执行相反操作，以偏离程度反映累积噪声与错误。在36个周期条件下，剩余量子信号保真度约为0.23%。

注：本文综合自IT之家等，文中包含AI辅助创作的内容。

编辑：林一舟