Cientistas dizem ter usado computadores clássicos para superar a supremacia quântica do Google Sycamore

Postado em 08/03/2021 por Maria Heloísa

Computação quântica, Tecnologia

A representação feita pela equipe de uma rede tensorial praticamente tridimensional correspondente a um circuito quântico. A equipe disse que seu método pode superar o desempenho do computador quântico do Google.

Dois cientistas chineses dizem ter usado um método geral de rede tensorial em um experimento que superou a tarefa de amostragem realizada pelo computador quântico Sycamore do Google, o que levou a empresa a anunciar a supremacia quântica em 2019.

Em um estudo, os pesquisadores disseram que usaram o método em um cluster relativamente pequeno de 60 unidades de processamento gráfico para gerar um milhão de cadeias de bits correlacionados com algumas entradas fixas, a partir do circuito Sycamore com 53 qubits e 20 ciclos, com fidelidade muito maior do que a dos experimentos de supremacia quântica do Google.

Segundo eles, o método utiliza uma enorme paralelização sobre várias GPUs (unidades de processamento gráfico).

Os pesquisadores – Feng Pan e Pan Zhang, ambos da Academia Chinesa de Ciências – relataram suas descobertas no arXiv, um servidor de pré-impressão para pesquisas. Os estudos no servidor ainda não foram revisados por pares. Você pode encontrar o artigo aqui.

“Apresentamos o método big-head de rede tensorial usado para calcular um grande número de probabilidades de cadeias de bits para circuitos quânticos. O objetivo dos experimentos de supremacia quântica feitos pelo Google era obter um grande número de amostras alcançando um FXEB suficientemente alto para os circuitos Sycamore com profundidade suficiente para que a tarefa seja intratável para a computação clássica. Demonstramos que com nosso algoritmo somos capazes de obter classicamente um grande número de amostras com um FXEB ainda maior do que os experimentos do Sycamore”,

os pesquisadores escreveram em seu artigo.

Eles também informaram que seu método tem várias vantagens sobre a amostra do Google. Por exemplo, seu método é capaz de produzir a amplitude e a probabilidade exata de qualquer cadeia de bits, enquanto as amostras do Google não são verificadas. Afirmaram ainda que seu método é menos barulhento do que os experimentos do Google na obtenção de amostras dos circuitos Sycamore. Por fim, os cientistas disseram que foram capazes de computar as probabilidades condicionais e amostrar a partir desta distribuição de acordo, algo que eles alegam ser difícil para os hardwares dos circuitos quânticos do Google.

Eles acrescentaram que o Google tem vantagens sobre seu método em diversas áreas.

“Ao mesmo tempo, nossos experimentos também demonstram que o hardware do Google tem várias vantagens sobre nosso algoritmo”

“A mais significativa é que o hardware do Google é muito mais rápido na amostragem dos circuitos quânticos com complexidade o suficiente, enquanto nosso algoritmo tem complexidade exponencial, portanto não é escalável tanto quanto à complexidade quanto ao número de qubit”,

escreveram os pesquisadores.

A supremacia quântica é um marco controverso, mas importante no desenvolvimento de computadores quânticos. A maioria dos especialistas define a supremacia quântica como um ponto no qual um computador quântico pode superar amplamente um supercomputador clássico. Entretanto, uma vez que há várias maneiras de se conseguir essa vantagem em tarefas além do uso de hardware – por exemplo, através de inovação algorítmica ou de software – essa definição e as reivindicações resultantes estão sujeitas a exame minucioso.

No futuro, os pesquisadores disseram que gostariam de investigar o uso desses métodos de simulação de redes tensoriais recentemente desenvolvidos de uma forma que associe os cálculos clássicos e os cálculos de computação quântica de escala ruidosa intermediária (NISQ), para resolver problemas desafiadores do mundo real.

Tradução autorizada de texto publicado pelo The Quantum Daily. Disponível em: https://thequantumdaily.com/2021/03/05/scientists-say-they-used-classical-computers-to-outperform-googles-sycamore-qc/. Acesso em 07 de março de 2021.

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