Avaliação de recursos na computação quântica
Na computação quântica, a avaliação de recursos é a capacidade de entender os recursos necessários para um determinado algoritmo. Os recursos serão o número de qubits, o número de portões quânticos ou o tempo de processamento. Os recursos necessários variam para diferentes cenários computacionais, com base no tipo de esquema de correção de erros e de outros parâmetros.
Por que a estimativa de recursos é importante?
Os computadores quânticos têm o potencial de vantagem quântica para resolver alguns problemas cientificamente e comercialmente valiosos. Eles podem superar qualquer computador clássico. Para alcançar a vantagem quântica, você precisa dispor de uma computação quântica de grande escala e tolerante a falhas; isto é, uma computação quântica capaz de manter um grande número de qubits em superposição e com uma taxa de erro físico abaixo de um determinado limite. Por meio da aplicação de esquemas QEC, as informações quânticas são protegidas contra erros causados pela decoerência e pelo ruído quântico.
As operações quânticas no nível físico são ruidosas. Os longos cálculos necessários para alcançar uma vantagem quântica prática requerem correção de erros para garantir a tolerância a falhas. O QEC faz uso intensivo de tempo e espaço. Isso implica em um aumento no tempo de execução para operações em nível de algoritmo ou em nível lógico, além de um número extra de qubits físicos para armazenar e computar informações no nível lógico.
Compreender o impacto das escolhas de design de arquitetura e dos esquemas de QEC para aplicativos específicos é um importante desafio. Você precisa responder muitas perguntas; por exemplo, qual o tamanho necessário para que um computador quântico obtenha uma vantagem quântica prática? Quanto tempo leva para realizar o cálculo? Algumas tecnologias qubit são mais adequadas do que outras para resolver o problema que você deseja resolver? Quais são as melhores opções de arquitetura nas pilhas de hardware e software para suportar a computação quântica em escala?
Estimar o tempo de execução, o número de qubits e outros recursos necessários e modelos realistas de computadores quânticos é o primeiro passo para reduzir esses requisitos de recursos. A avaliação de recursos ajuda a entender as diferenças entre as tecnologias de qubit, para que você possa preparar e refinar as soluções quânticas a serem executadas em computadores quânticos em escala no futuro.
Em seguida, vamos aprender sobre a ferramenta do Azure Quantum que você pode usar para estimar os recursos de um algoritmo quântico.