Un estudio sobre el procesador cuántico IBM Nighthawk r2 informa de un millón de muestras de muestreo de circuitos aleatorios (RCS) en 19 segundos, con 61 de sus 120 cúbits. Para simular la misma tarea en el superordenador Frontier, los autores estiman más de un siglo, según un modelo de cálculo y unos supuestos de memoria favorables.
IBM Nighthawk r2 genera un millón de muestras en 19 segundos
El muestreo de circuitos aleatorios consiste en generar resultados a partir de circuitos cuánticos elegidos al azar; en este caso, sirve como benchmark para comparar una tarea concreta de computación cuántica con su simulación clásica. El experimento utilizó 61 cúbits del procesador de 120, con conectividad en forma de cuadrícula y puertas CZ nativas. La ejecución empleó la plataforma estándar de computación en la nube de IBM, sin una calibración específica para el benchmark.
La comparación clásica se refiere a simular ese mismo conjunto de un millón de muestras. El cálculo estima más de un siglo en Frontier mediante un modelo de contracción de redes tensoriales y muestreo por rechazo con fidelidad acotada, bajo supuestos favorables de memoria. Es una duración calculada a partir de ese modelo, no el tiempo de una ejecución cronometrada en Frontier.
| Sistema y función | Tiempo para un millón de muestras | Base y condiciones |
| IBM Nighthawk r2, ejecución cuántica | 19 segundos | Tiempo de ejecución informado para el benchmark. |
| Frontier, simulación clásica | Más de un siglo | Estimación del modelo del estudio, con supuestos favorables de memoria. |
Qué mide el muestreo de circuitos aleatorios
El resultado se sitúa en un punto de comparación de 36 ciclos, con 918 puertas de dos cúbits. En ese punto, el estudio informa de una fidelidad XEB de 2,3 × 10⁻³. XEB, o cross-entropy benchmarking, es un método de evaluación de la fidelidad de los resultados de un circuito cuántico.
El dato de 19 segundos describe este benchmark de RCS: no es una medida de cuánto tardaría un ordenador cuántico en ejecutar cualquier programa. La comparación con Frontier también se refiere a esa tarea y está condicionada por el método de simulación y los supuestos empleados.
Cómo evaluó el estudio las muestras
Los autores informan de concordancia entre el mirror benchmarking y los estimadores XEB de tres y cuatro parches en las profundidades que midió cada método. El estudio empleó el primero para profundidades de 4 a 40 ciclos y los estimadores XEB de tres y cuatro parches entre 20 y 40 ciclos.
Qué significa aquí la ventaja cuántica
La ventaja descrita se limita a este problema de muestreo y a la comparación con el coste clásico calculado bajo el modelo indicado. El resultado no establece una ventaja de velocidad general de los ordenadores cuánticos frente a los clásicos en otras tareas.
