Nuovo benchmark per misurare le reali prestazioni dei computer quantistici

I ricercatori dei Sandia National Labs hanno sviluppato un benchmark prestazionale che calcola le probabilità di errore in uno specifico programma di un processore quantistico.

Lo strumento in questione si avvale del cosiddetto metodo del circuito a specchio, che consente una maggiore velocità ed affidabilità di elaborazione rispetto a quella dei test tradizionali. Infatti, diversamente dai convenzionali benchmark basati su circuiti di calcolo casuali, questo strumento è costituito da una routine che esegue una serie di calcoli per poi invertirli. Ciò garantisce una maggior tutela nei confronti di possibili errori computazionali, promuovendo contemporaneamente, un confronto diretto con i risultati di elaborazione generati da computer tradizionali. A tal proposito, l’informatico Timothy Proctor, ricercatore del Quantum Performance Laboratory di Sandia, ha affermato: “È pratica comune dell'informatica quantistica utilizzare programmi casuali per misurare le prestazioni dei sistemi. Tuttavia, i nostri risultati mostrano che questo modello non è efficiente".

La ricerca, pubblicata su Nature Physics, ha quindi chiarito come i test randomizzati sottovalutino gli effetti composti promossi da errori di calcolo. Offrendo evidenze di come il nuovo modello di analisi prestazionale riporti una maggior variabilità dell’efficienza dei computer quantistici nell’elaborazione di certi programmi strutturati. Il metodo del circuito a specchio, insieme al sensore per individuare i difetti dei computer quantistici, offre agli scienziati maggiori informazioni su come migliorare gli attuali processori basati su questa tecnologia. “Applicando il nostro metodo agli attuali computer quantistici, siamo stati in grado di imparare molto sugli errori che subiscono questi particolari dispositivi, perché diversi tipi di errori influenzano determinati programmi in maniera differente", ha dichiarato Proctor. “Questa è la prima volta che questi effetti sono stati osservati in processori a molti qubit. Il nostro metodo è il primo strumento per sondare questi effetti di errore su larga scala". In questo senso è stato progettata un sistema che diminuisce drasticamente la soglia di errore nel calcolo quantistico.