Novo teste coloca computadores quânticos lado a lado e revela quanto falta para máquinas úteis no mundo real

Um novo benchmark desenvolvido para comparar computadores quânticos em uma mesma escala revelou diferenças significativas entre máquinas de ponta — e também mostrou que a tecnologia ainda está muito distante de executar alguns dos cálculos para os quais foi desenvolvida.

Chamado de Quantum Universal Operation Performance System (QUOPS) , o teste foi criado por uma equipe liderada pelo Sandia National Laboratories, nos Estados Unidos.

Pesquisadores aplicaram o benchmark a sistemas de Google, IBM e Quantinuum para medir não apenas a velocidade das máquinas, mas também o tamanho dos circuitos quânticos relevantes que elas conseguem executar com sucesso.

O resultado mais importante é que o melhor desempenho registrado em hardware físico foi de 1.824 QUOPS , enquanto problemas considerados grandes desafios para a computação quântica exigiriam algo entre 250 milhões e 340 milhões de QUOPS .

Isso significa que os computadores quânticos atuais ainda precisam aumentar sua capacidade computacional em aproximadamente 100 mil vezes para alcançar esse tipo de aplicação.

Novo benchmark tenta criar uma régua única Até agora, não havia uma maneira de comparar diretamente o poder computacional de diferentes sistemas quânticos usando uma mesma escala; Os métodos tradicionais costumam avaliar características individuais, como a quantidade de qubits — equivalentes quânticos dos bits usados em computadores convencionais — e as taxas de erro de operações específicas; O QUOPS adota uma abordagem diferente.

O teste executa padrões aleatórios de operações entre qubits que funcionam como representações de circuitos semelhantes aos utilizados em determinados cálculos científicos; Dessa maneira, o benchmark procura medir o tamanho dos maiores circuitos computacionalmente relevantes que uma máquina consegue executar corretamente, além da velocidade com que realiza essas operações; A ideia é oferecer uma comparação mais direta entre arquiteturas diferentes.

Quantinuum, Google e IBM apresentam resultados muito diferentes Os testes mostraram diferenças consideráveis entre os computadores analisados, relacionadas às próprias arquiteturas utilizadas para construí-los.

O Helios-1 , processador de íons aprisionados da Quantinuum, foi capaz de lidar com os maiores cálculos entre os sistemas avaliados.

A máquina alcançou uma pontuação superior a 1.500 QUOPS .

Uma das vantagens da arquitetura é a disposição flexível dos qubits, que permite que eles se comuniquem com qualquer outro qubit.

O problema é que o deslocamento dos íons leva tempo, tornando o sistema relativamente lento.

Os processadores supercondutores da Google e da IBM seguem uma estratégia diferente.

Neles, os qubits são organizados em grades rígidas nos chips, o que limita a comunicação entre determinados qubits.