Pesquisadores simulam experimento de 70 qubits em 37.3 minutos

Hidetaka Manabe da Singapore University of Technology and Design e colegas simularam, pela primeira vez, de forma clássica o experimento de amostragem de circuito aleatório Clifford dopado de 70-qubit da IBM usando uma abordagem de rede de tensores determinística. Anteriormente, simular tal circuito quântico complexo exigia recursos computacionais substanciais, mas a equipe completou todos os 2051 lotes de amplitude em 37.3 minutos usando 32 nós. O maior tensor intermediário exigiu apenas 235 entradas complex64, uma quantidade de vezes menor do que a estimativa inicial da IBM.

Uma técnica de simulação clássica mais eficiente para computações quânticas complexas foi alcançada, modelando com sucesso o experimento de 70-qubit da IBM. Este método exigiu consideravelmente menos recursos computacionais do que se pensava anteriormente, completando a simulação em menos de uma hora usando 32 nós de processamento. O avanço fornece uma ferramenta de verificação fundamental para as saídas de computadores quânticos e permite o design de futuros experimentos quânticos, oferecendo um meio de avaliar quantitativamente sua complexidade.

A equipe alcançou um avanço na simulação de computações quânticas complexas ao modelar com sucesso o experimento de 70-qubit da IBM com uma nova abordagem clássica. Eles empregaram uma técnica de rede de tensores, que pode ser visualizada como um fluxograma representando o cálculo quântico como uma rede de nós interconectados, permitindo uma organização mais eficiente dos dados e cálculos. Este trabalho fornece um conjunto valioso de ferramentas para verificar as saídas de computadores quânticos reais e projetar experimentos futuros.