Nuevo estándar para comparar computadoras cuánticas: ¿Qué revela QUOPS?

Comparar computadoras cuánticas basándose únicamente en el número de cúbits o en la velocidad de procesamiento suele ser engañoso debido a las diferencias en sus arquitecturas. Investigadores liderados por el Dr. Timothy Proctor, de los Laboratorios Nacionales Sandia, han desarrollado un nuevo sistema de evaluación llamado QUOPS para ofrecer un marco de medición común ante este problema.

QUOPS, que se presenta como el "Sistema de Rendimiento de Operaciones Universales Cuánticas" (Quantum Universal Operations Performance System), tiene como objetivo evaluar simultáneamente tanto el tamaño del problema que una computadora cuántica puede procesar como la velocidad a la que puede hacerlo. De este modo, se busca comparar de manera más clara sistemas que utilizan diferentes tipos de cúbits, estructuras de conectividad y métodos de procesamiento.

En el estudio, que aún no ha sido sometido a revisión por pares, QUOPS se probó en sistemas cuánticos avanzados de Google, IBM y Quantinuum. El panorama resultante mostró que el sistema más rápido no significa necesariamente que sea el sistema capaz de resolver problemas cuánticos de mayor envergadura en todos los casos.

LA VELOCIDAD Y LA CAPACIDAD NO AVANZAN EN LA MISMA DIRECCIÓN

Mientras que el sistema Willow de Google alcanzó una velocidad de 2,0 × 10^7 QUOPS por segundo, obtuvo una puntuación de 216 QUOPS. Por su parte, IBM Boston fue medido con una velocidad de 3,1 × 10^5 QUOPS/s y un valor de 204 QUOPS.

En el caso de Quantinuum, llamó la atención una mayor capacidad de resolución de problemas a pesar de velocidades más bajas. El modelo H2-1 alcanzó una puntuación de 1320 QUOPS con una velocidad de 353 QUOPS/s, mientras que el modelo Helios-1 llegó a un valor de 1504 QUOPS con una velocidad de 303 QUOPS/s. Estos resultados revelan que el rendimiento cuántico no puede explicarse mediante un único indicador de velocidad.

Según los investigadores, QUOPS puede utilizarse no solo para clasificar los dispositivos actuales, sino también para monitorear qué tan cerca están las computadoras cuánticas de resolver problemas del mundo real. Tareas consideradas difíciles de alcanzar con computadoras clásicas, como romper el cifrado RSA-2048 o resolver el mecanismo de reacción de la enzima FeMo-co, requieren una capacidad muy superior a la de los sistemas actuales.

El estudio señala que, para alcanzar tales objetivos, la capacidad de las computadoras cuánticas debe aumentar aproximadamente cinco veces y el rendimiento debe elevarse al nivel de cientos de millones de QUOPS. Por lo tanto, la verdadera importancia de este nuevo estándar radica en que permite observar diferentes arquitecturas cuánticas bajo un mismo criterio, mostrando con mayor claridad qué tan cerca está la tecnología del umbral de uso práctico.

Fuente de la noticia: 12punto