Was sagt uns das?
Boixo betonte, dass der Wert der Arbeit nicht wirklich auf dem Wert der Ausführung zufälliger Quantenschaltungen beruhe. Wirklich zufällige Bitfolgen könnten in manchen Zusammenhängen nützlich sein, aber er betonte, dass der eigentliche Vorteil hier ein besseres Verständnis des Rauschpegels sei, der in Quantenalgorithmen allgemeiner toleriert werden kann. Da dieser Benchmark darauf ausgelegt ist, es so einfach wie möglich zu machen, klassische Berechnungen zu übertreffen, bräuchte man hier die besten Standardcomputer, um auch nur die geringste Hoffnung zu haben, ihnen bei der Lösung komplizierterer Probleme zuvorzukommen.
„Bevor Sie eine andere Anwendung durchführen können, müssen Sie diesen Benchmark bestehen“, sagte Boixo. „Wenn Sie bei diesem Benchmark nicht gewinnen, gewinnen Sie auch bei keinem anderen Benchmark. Das ist für einen lauten Quantencomputer im Vergleich zu einem Supercomputer das einfachste.“
Zu wissen, wie dieser Phasenübergang identifiziert werden kann, sei auch für jeden hilfreich, der versucht, nützliche Berechnungen auf heutigen Prozessoren durchzuführen, schlug er vor. „Wenn wir die Phase definieren, eröffnet sich die Möglichkeit, in dieser Phase Anwendungen auf verrauschten Quantencomputern zu finden, wo sie klassische Computer übertreffen werden“, sagte Boixo.
Dieses Argument impliziert implizit, warum Google sich auf die Iteration eines Einzelprozessordesigns konzentriert hat, obwohl viele seiner Konkurrenten darauf drängten, die Anzahl der Qubits schnell zu erhöhen. Wenn dieser Benchmark zeigt, dass man nicht alle Qubits von Sycamore in die einfachste Berechnung des rauscharmen Regimes einbeziehen kann, dann ist nicht klar, ob die Erhöhung der Qubit-Anzahl von großem Nutzen ist. Und die einzige Möglichkeit, dies zu ändern, besteht darin, die Grundfehlerrate des Prozessors zu senken. Darauf hat sich das Unternehmen konzentriert.
All dies setzt jedoch voraus, dass Sie hoffen, nützliche Berechnungen mit den heutigen verrauschten Hardware-Qubits durchführen zu können. Die Alternative besteht darin, fehlerkorrigierte logische Qubits zu verwenden, was eine erhebliche Erhöhung der Qubit-Anzahl erfordert. Aber Google hat aufgrund der Basisfehlerrate von Sycamore in Tests, bei denen es zum Hosten eines fehlerkorrigierten logischen Qubits verwendet wurde, ähnliche Einschränkungen festgestellt, worauf wir hoffentlich in der zukünftigen Berichterstattung zurückkommen werden.
Natur, 2024. DOI: 10.1038/s41586-024-07998-6 (Über DOIs).
