Home » Articole » Articole » Știință » Tehnologii » Tehnologii cuantice » Qubiți algoritmici

Qubiți algoritmici

Qubiții algoritmici (AQ) sunt un benchmark bazat pe aplicații pentru computerele cuantice . Introduși de IonQ în 2020, scopul a fost de a defini o „cifră numerică unică de merit pentru a evalua performanța computerelor cuantice în rezolvarea unui set reprezentativ de algoritmi cuantici”.  În timp ce alte benchmark-uri, cum ar fi volumul Quantum de la IBM , sunt rulate pe circuite cuantice aleatorii care nu au neapărat aplicații practice, AQ este măsurat pe algoritmi specifici despre care se știe că au valoare în funcție de industrie, cum ar fi cei definiți de Consorțiul pentru Dezvoltare Economică Cuantică.

Simple qubits
Credit: Clemens Adolphs/Wikimedia Commons, CC BY-SA License

Definiţie

IonQ a publicat cod pentru calcularea AQ într-un depozit de cod Git.  Definiția formală a calculării AQ este compusă din mai mulți pași:

  • Fie notată cu C mulțimea circuitelor din suita de benchmark-uri .
  • Localizați fiecare circuit c ∈ C ca punct pe graficul 2D după lățimea sa, wc (numărul de qubiți), și adâncimea sa, dc (numărul de porți NOT controlate (CX)).
  • Definiți probabilitatea de succes pentru un circuit cuantic c , Fc
    • Circuitul trece dacă F c – ϵ c > t , unde ϵ c este eroarea statistică bazată pe numărul de trageri, ϵ c = Fc(1 – Fc)/sc unde s c este numărul de rulări, iar t = 1/e = 0,37 este pragul.
  • Atunci, #AQ = N, unde N=max{n:(Gc – ϵ c >t)∀(c ∈ C)&(wc ≤ n)&(dc ≤ n2))}

Datele sunt de obicei reprezentate grafic sub formă de diagramă volumetrică.

Algoritmi utilizați pentru a defini AQ 1.0

 
Algoritm Lățimea circuitului Număr de circuite pe lățime
Transformata cuantică Fourier >2 3
Algoritmul de estimare a fazei cuantice >3 3
Estimarea amplitudinii cuantice >3 3
Eșantionare Monte Carlo >4 1
Simulare VQE Numere pare între 4 și 12 3
Simulare hamiltoniană Numere pare între 2 și 20 1

Tabelul de scoruri

 
Data Companie Maşină AQ
Martie 2023 IonQ Arie 20
Martie 2023 Quantinuum H1 12
Martie 2023 IBM Guadalupe 6
Martie 2023 Rigetti Aspen-M1 5
Septembrie 2023 IonQ Forte 29
Martie 2024 Quantinuum H2-1 26
Martie 2024 IonQ Forte 9
Martie 2024 Quantinuum H2-1 32
Martie 2024 IonQ Forte 29
Decembrie 2024 IonQ Forte Enterprise 36
Septembrie 2025 IonQ Tempo 64

Limitări și critici

Există mai multe limitări cunoscute ale benchmark-ului. Tehnicile de atenuare a erorilor pot îmbunătăți performanța computerelor cuantice testate. Mai exact, anumite măsuri de atenuare nu se adaptează bine la dimensiunea computerului, ceea ce poate duce la rezultate înșelătoare. În plus, numărul restricționat de circuite diferite utilizate în timpul protocolului afectează robustețea rezultatelor. Metrica a fost criticată ca fiind ușor de manipulat. Dr. Charlie Baldwin de la Quantinuum afirmă că „atenuarea erorilor, inclusiv votul pluralist, poate fi un instrument util pentru unele calcule cuantice pe termen scurt, dar nu funcționează pentru fiecare problemă și este puțin probabil să fie scalabilă la sisteme mai mari”.(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)


Descoperă mai multe la MultiMedia

Abonează-te ca să primești ultimele articole prin email.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *