A IBM disponibilizou os circuitos, as amostras e o código usados em um experimento com o processador quântico Nighthawk r2. A iniciativa permite que outros usuários reproduzam o teste, realizado pelo fluxo padrão da plataforma de computação quântica em nuvem da empresa, sem calibração específica para a pesquisa.
O processador produziu 1 milhão de amostras em 19 segundos no melhor cenário do experimento. A equipe utilizou 61 dos 120 qubits do Nighthawk r2 e executou circuitos aleatórios com complexidade crescente, alcançando 40 ciclos de operações.
O resultado mais expressivo ocorreu na configuração de 36 ciclos, que usou 918 portas de dois qubits. Essas portas são operações capazes de alterar e combinar os estados das unidades de informação quântica.
Como a comparação foi calculada
O teste aplicou a amostragem de circuito aleatório, conhecida como RCS, uma técnica usada para avaliar possíveis vantagens dos computadores quânticos sobre máquinas tradicionais. A estimativa de que uma máquina clássica levaria cerca de 110 anos não veio da execução direta do mesmo programa em um supercomputador.
Para chegar ao cálculo, os pesquisadores usaram a contração de redes tensoriais, método que estima o trabalho necessário para reproduzir, em um computador tradicional, o comportamento do processador quântico. A reprodução das 1 milhão de amostras exigiria aproximadamente 1,2 × 10²⁷ operações computacionais. Com uma estimativa mais conservadora do desempenho sustentado do Frontier, a equipe chegou ao período de cerca de 110 anos.
Essa comparação depende do método escolhido para fazer a simulação e não estabelece um limite definitivo para a computação clássica. Algoritmos mais eficientes podem reduzir o esforço necessário para reproduzir o experimento.
Estudo ainda será avaliado
O trabalho está disponível no arXiv, mas ainda não passou por revisão por pares. Por isso, as conclusões permanecem sujeitas à avaliação da comunidade científica.
A demonstração indica uma vantagem substancial do processador quântico nesse teste específico. Ela também foi feita em hardware comercialmente acessível, em vez de um equipamento criado exclusivamente para o laboratório. Os materiais liberados incluem as configurações dos circuitos, as amostras obtidas, o código de análise e a execução em nuvem, com o fluxo padrão da plataforma da IBM.
