Autorzy badania podają, że procesor IBM Nighthawk r2 wygenerował milion próbek random-circuit sampling (RCS) w 19 sekund, wykorzystując 61 ze 120 kubitów. Dla Frontier — superkomputera użytego jako punkt odniesienia — szacują ponad 100 lat na symulację tego samego zadania. To wynik obliczeń modelowych, zależny od przyjętych metod i założeń, a nie zmierzony czas działania Frontier.
| System i rola | Czas dla miliona próbek | Podstawa i warunki |
| IBM Nighthawk r2 — procesor kwantowy | 19 sekund | Czas podany dla wykonania zadania z użyciem 61 kubitów |
| Frontier — symulacja klasyczna | Ponad 100 lat | Szacunek modelowy dla tego samego zadania, przy założeniach dotyczących symulacji i korzystnych warunkach pamięci |
Co mierzy random-circuit sampling
RCS polega na generowaniu wyników z obwodów kwantowych złożonych z losowo dobieranych bramek. W tym badaniu chodziło o konkretny problem próbkowania, a nie o uruchomienie zwykłego programu czy zadania przydatnego na co dzień.
Test przeprowadzono na procesorze Nighthawk r2 o łączności w układzie siatki kwadratowej, z użyciem natywnych bramek CZ i standardowego stosu chmurowego IBM, bez kalibracji przygotowanej specjalnie na potrzeby benchmarku. W punkcie porównania obwód miał 36 cykli i 918 bramek dwukubitowych. Autorzy podają dla niego wierność XEB równą 2,3 × 10⁻³ oraz szacują klasyczny nakład pracy na 1,2 × 10²⁷ operacji maszynowych.
Szacunek czasu dla Frontier wynika z modelu kontrakcji sieci tensorowej oraz metody próbkowania z odrzucaniem i ograniczoną wiernością. Zależy również od założeń dotyczących pamięci. Zmiana tych założeń może wpływać na przewidywany koszt symulacji.
Jak badanie oceniało próbki
Autorzy raportują zgodność dwóch podejść do szacowania wierności wyników: benchmarkingu lustrzanego oraz estymatorów XEB z trzema i czterema łatami. Zgodność dotyczy odpowiednich głębokości obwodów, na których stosowano poszczególne metody. Benchmarking lustrzany obejmował zakres od 4 do 40 cykli, a estymatory XEB — od 20 do 40 cykli.
Co ten wynik mówi o przewadze kwantowej
Porównanie pokazuje różnicę między czasem podanym dla konkretnego zadania na Nighthawk r2 a oszacowanym kosztem jego klasycznej symulacji według przyjętego modelu. Nie określa, jak komputery kwantowe wypadają w innych obliczeniach: przewaga dotyczy tego benchmarku RCS, a nie szybkości wszystkich programów czy praktycznych zadań.
