O IBM Nighthawk r2, um processador quântico, realizou uma tarefa computacional que pesquisadores estimam levaria cerca de 110 anos em um supercomputador. O experimento foi feito através da plataforma de computação quântica em nuvem da IBM.
O Experimento
O teste foi realizado através da técnica chamada amostragem de circuito aleatório (RCS), uma técnica usada para avaliar possíveis vantagens dos computadores quânticos sobre máquinas tradicionais. O Nighthawk r2 possui 120 qubits, a unidade básica de informação dos computadores quânticos, equivalente ao papel desempenhado pelos bits nas máquinas convencionais. Para o experimento, os pesquisadores selecionaram 61 deles e executaram circuitos aleatórios com complexidade crescente, chegando a 40 ciclos de operações.
Resultados
O melhor resultado apareceu com 36 ciclos. Nessa configuração, o circuito utilizava 918 portas de dois qubits, operações que alteram e combinam os estados dessas unidades quânticas. Foi nesse cenário que o processador produziu 1 milhão de amostras em apenas 19 segundos.
Comparação com Supercomputadores
O cálculo indicou que reproduzir as 1 milhão de amostras exigiria aproximadamente 1,2 × 10²⁷ operações computacionais, um número gigantesco de cálculos individuais. A partir de uma estimativa mais conservadora do desempenho sustentado do Frontier, os pesquisadores chegaram a cerca de 110 anos de processamento.
Conclusão
O IBM Nighthawk r2 demonstrou uma vantagem substancial em comparação com os supercomputadores, revelando a necessidade de algoritmos mais eficientes para reduzir o trabalho necessário para reproduzir o experimento. A demonstração também se destaca por ter sido realizada em hardware comercialmente acessível, permitindo que o trabalho seja conferido e reproduzido.