Квантовые компьютеры обещают решать конкретные проблемы более эффективно, чем их цифровые аналоги. Существенной проблемой для практически полезных квантовых вычислений является определение и уменьшение различных ошибок, которые накапливаются во время работы алгоритма на крупномасштабных процессорах.
Современные методы определения характеристик не могут адекватно учесть экспоненциально большой набор потенциальных ошибок, включая перекрестные помехи и другие коррелированные источники шума. В новом исследовании, проведенном Университетом Ватерлоо, ученые разработали метод, называемый циклическим сравнением, чтобы установить универсальные стандарты для измерения производительности квантовых компьютеров.
Метод позволяет ученым оценить потенциал масштабируемости и сравнить одну квантовую платформу с другой. Это решение, которое заставляет пользователей квантовых вычислений определять сравнительную ценность конкуренции за аппаратные платформы и повышать способность каждой платформы предоставлять надежные решения для своих приложений.
Джоэл Уоллман, доцент математического факультета Университета Ватерлоо и Института квантовых вычислений, сказал: «Это открытие может пройти долгий путь к установлению стандартов производительности и укреплению усилий по созданию крупномасштабного практического квантового компьютера. Последовательный метод для характеристики и исправления ошибок в квантовых системах обеспечивает стандартизацию способа оценки квантового процессора, позволяя справедливо сравнивать прогресс в различных архитектурах.”
Этот недавно разработанный метод работает путем определения общей вероятности ошибки в любых заданных приложениях квантовых вычислений, когда приложение реализуется посредством рандомизированной компиляции. Между тем, он предлагает первые кроссплатформенные средства измерения и сравнения возможностей квантовых процессоров, которые адаптированы к интересующим пользовательским приложениям.
Джозеф Эмерсон, преподаватель IQC, сказал: «Благодаря недавнему достижению Google квантового превосходства, мы сейчас находимся на заре того, что я называю «эпохой квантовых открытий». Это означает, что подверженные ошибкам квантовые компьютеры будут предоставлять решения интересных вычислительных задач, но высокопроизводительные компьютеры больше не могут проверять качество своих решений.”
“Мы рады, потому что тестирование циклов обеспечивает столь необходимое решение для улучшения и проверки решений квантовых вычислений в эту новую эру квантовых открытий”.
Уоллман сказал: «мы взволнованы, потому что цикл бенчмаркинга обеспечивает столь необходимое решение для улучшения и проверки решений квантовых вычислений в этой новой эре квантовых открытий. Эти результаты имеют важное значение, поскольку они обеспечивают комплексный способ характеристики ошибок во всех платформах квантовых вычислений.”
Исследование опубликовано в журнале .