Các nhà nghiên cứu mô phỏng thí nghiệm 70-Qubit trong 37.3 phút

Hidetaka Manabe của Đại học Công nghệ và Thiết kế Singapore và các đồng nghiệp lần đầu tiên đã mô phỏng cổ điển thí nghiệm lấy mẫu mạch ngẫu nhiên Clifford pha tạp 70-qubit của IBM bằng cách sử dụng phương pháp mạng tensor xác định. Trước đây, việc mô phỏng một mạch lượng tử phức tạp như vậy đòi hỏi nguồn lực tính toán đáng kể, nhưng nhóm nghiên cứu đã hoàn thành tất cả 2051 amplitude batches trong 37,3 phút bằng cách sử dụng 32 nút. Tensor trung gian lớn nhất chỉ yêu cầu 235 mục complex64, nhỏ hơn nhiều lần so với ước tính ban đầu của IBM.

Một kỹ thuật mô phỏng cổ điển hiệu quả hơn cho các tính toán lượng tử phức tạp đã đạt được, mô hình hóa thành công thí nghiệm 70-qubit của IBM. Phương pháp này đòi hỏi ít tài nguyên tính toán hơn đáng kể so với suy nghĩ trước đây, hoàn thành quá trình mô phỏng trong chưa đầy một giờ bằng cách sử dụng 32 nút xử lý. Tiến bộ này cung cấp một công cụ xác minh quan trọng cho các đầu ra của máy tính lượng tử và cho phép thiết kế các thí nghiệm lượng tử trong tương lai bằng cách đưa ra phương tiện để đánh giá định lượng độ phức tạp của chúng.

Nhóm nghiên cứu đã đạt được một bước tiến trong việc mô phỏng các tính toán lượng tử phức tạp bằng cách mô hình hóa thành công thí nghiệm 70-qubit của IBM với một phương pháp cổ điển mới. Họ đã sử dụng kỹ thuật mạng tensor, có thể được hình dung như một biểu đồ luồng biểu diễn tính toán lượng tử dưới dạng một mạng lưới các nút liên kết với nhau, cho phép tổ chức dữ liệu và tính toán hiệu quả hơn. Công việc này cung cấp một bộ công cụ có giá trị để xác minh đầu ra của các máy tính lượng tử thực tế và thiết kế các thí nghiệm trong tương lai.