IBM公司研發(fā)的Nighthawk r2量子處理器在云端測(cè)試中，僅用19秒便完成了一項(xiàng)計(jì)算任務(wù)，研究人員估算該任務(wù)在傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行約需110年。

此次實(shí)驗(yàn)采用隨機(jī)電路采樣（RCS）技術(shù)評(píng)估量子計(jì)算優(yōu)勢(shì)。Nighthawk r2共配備120個(gè)量子比特，測(cè)試中選取其中61個(gè)，執(zhí)行復(fù)雜度遞增的隨機(jī)電路，Zui高達(dá)40個(gè)操作周期。在36個(gè)周期的配置下，電路調(diào)用918個(gè)雙量子比特門，處理器在19秒內(nèi)生成了100萬組樣本數(shù)據(jù)。

該測(cè)試的獨(dú)特之處在于未使用專為研究校準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而是直接通過IBM量子云計(jì)算平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化流程運(yùn)行。此舉旨在降低復(fù)現(xiàn)門檻，研究團(tuán)隊(duì)已公開所用電路配置、生成的樣本數(shù)據(jù)及分析代碼，供其他用戶驗(yàn)證結(jié)果。

關(guān)于“110年”的對(duì)比數(shù)據(jù)并非來自經(jīng)典計(jì)算機(jī)的實(shí)際。團(tuán)隊(duì)采用張量網(wǎng)絡(luò)收縮技術(shù)進(jìn)行理論推算，得出復(fù)現(xiàn)百萬級(jí)樣本需約1.2×102?次獨(dú)立運(yùn)算?；趯?duì)Frontier超級(jí)計(jì)算機(jī)持續(xù)性能的保守估計(jì)，換算出約110年的處理時(shí)間。

研究人員強(qiáng)調(diào)，該對(duì)比結(jié)果需謹(jǐn)慎解讀。計(jì)算時(shí)長(zhǎng)高度依賴所選的模擬方法，并不代表經(jīng)典計(jì)算的性能上限。隨著算法優(yōu)化，未來經(jīng)典計(jì)算機(jī)所需算力可能下降。當(dāng)前結(jié)論僅表明在該特定性能基準(zhǔn)測(cè)試中，Nighthawk r2展現(xiàn)了顯著的量子優(yōu)勢(shì)。

目前相關(guān)研究尚未通過同行評(píng)審，論文已上傳至arXiv預(yù)印本平臺(tái)。在科學(xué)界進(jìn)一步評(píng)估前，該成果主要作為在商用可及硬件上實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢(shì)的演示案例。