В рамках эксперимента по квантовому преимуществу исследователи наделали шум вокруг темы: в 19 секундах Nighthawk r2, квантовый процессор IBM с 120 кубитами, сгенерировал миллион выборок, что, по оценке, потребовало бы у суперкомпьютера около 110 лет вычислений. Результаты эксперимента описаны в препринте на arXiv и отмечают, что выборки получены в рамках обычной облачной среды без специальной калибровки под конкретный эксперимент.

Авторы — группы под руководством теоретического физика-математика Тиграна Седракяна из BlueQubit — указывают, что это первое демонстрационное квантовое преимущество для «ванильного» выборочного квантового контура на коммерчески доступном квантовом процессоре, который можно воспроизвести не только экспертами, но и широким кругом пользователей через облако.

Использовав 61 ядро из 120 кубитов и запустив случайные схемы сложностью до 40 раундов, исследователи достигли «золотой зоны» на 36 циклах, в которых было задействовано 918 двукубитовых ворот. При этом Nighthawk r2 сформировал миллион выборок за 19 секунд.

Однако вычислить, насколько трудной была задача для классических компьютеров, оказалось не менее сложной задачей. Вместо прямого запуска на крупнейших суперкомпьютерах ученые применили метод тензорно-сеточного свёртывания, чтобы оценить вычислительную стоимость симуляции квантового контура на классическом устройстве. По расчетам, воспроизведение миллиона выборок потребовало бы порядка 1.2 × 10²⁷ операций.

По оценке исследователей, использование Frontier — первого экзаскейл-суперкомпьютера — вместе с более консервативной оценкой его устойчивой производительности позволяет приравнять задача к примерно 110 годам вычислений. При этом подчёркнуто, что это не фундаментальный предел для классических систем, а оценка, основанная на конкретном методе репродукции эксперимента; на деле исследователи допускают появление более эффективных алгоритмов, которые могут заметно сократить объём работ.

Результат подчёркнуто не является финальной победой квантовых вычислений над классическими, а представляет собой очередной этап в борьбе за квантовое преимущество — соревнование, которое, по словам авторов, стимулирует обе стороны находить новые и более эффективные способы вычислений. Важное замечание: эксперимент проведён на «публично доступном QPU через облако» с использованием стандартной облачной инфраструктуры, и исследователи опубликовали схемы, выборки и анализ, чтобы другие могли проверить выводы.

Статья ещё не прошла рецензирование, но препринт доступен на arXiv. Это событие и результат — часть продолжающегося дебатов о квантовом преимуществе и роли коммерчески доступного оборудования в соперничестве с мощными суперкомпьютерами.