Квантовый процессор IBM Nighthawk r2 за 19 секунд выдал миллион результатов измерений, используя 61 из 120 доступных кубитов. Исследователи подсчитали, что моделирование аналогичного набора на суперкомпьютере Frontier выбранным методом заняло бы примерно 110 лет. Результаты испытания опубликованы МК.
В ходе эксперимента устройству задавали случайные последовательности операций над кубитами. После этого учёные многократно измеряли конечное состояние процессора, получая комбинации нулей и единиц. Чем больше кубитов и операций используется, тем сложнее обычным компьютерам вычислять распределение вероятностей для формирования сопоставимого набора данных.
Основная проверка включала схему из 36 циклов и 918 операций между двумя кубитами. Её запустили через стандартную облачную платформу IBM, не адаптируя процессор специально под поставленную задачу. Работоспособность системы оценивали двумя независимыми способами на контрольных схемах такой же глубины.
Полностью проверить миллион полученных результатов напрямую исследователи не смогли: расчёт требовал бы слишком больших вычислительных ресурсов. Поэтому оценку проводили по проверочным схемам, которые позволяли судить о качестве работы процессора. Такой подход дал возможность сопоставить результаты эксперимента с возможностями классических вычислительных систем.
Оценка в 110 лет не была получена в результате фактического запуска задачи на Frontier. Учёные определили затраты на воспроизведение набора с помощью одного из известных методов моделирования, а затем соотнесли их с производительностью суперкомпьютера. При использовании более эффективного алгоритма для обычных компьютеров этот срок может оказаться значительно меньше.