Estimativa de recursos em computação quântica
Em computação quântica, estimativa de recursos é a capacidade de entender os recursos que são necessários para um determinado algoritmo. Os recursos serão o número de qubits, o número de portas quânticas ou o tempo de processamento. Os recursos necessários variam para diferentes cenários computacionais com base no tipo de esquema de correção de erros e outros parâmetros.
Por que a estimativa de recursos é importante?
Os computadores quânticos têm o potencial de vantagem quântica para resolver alguns problemas científicos e comercialmente valiosos. Eles podem superar qualquer computador clássico. Para obter vantagem quântica, você deve ter uma computação quântica em larga escala e tolerante a falhas; ou seja, um computador quântico que é capaz de permitir um grande número de qubits em superposição, e com uma taxa de erro físico abaixo de um determinado limiar. Através da aplicação de esquemas QEC, a informação quântica é protegida de erros causados por decoerência e ruído quântico.
As operações quânticas no nível físico são barulhentas. Os longos cálculos necessários para a vantagem quântica prática requerem correção de erros para alcançar a tolerância a falhas. O QEC é intensivo em tempo e espaço. Ele requer maior tempo de execução para uma operação de nível de algoritmo ou nível lógico, e um número extra de qubits físicos para armazenar e calcular informações no nível lógico.
Compreender o impacto das escolhas de projeto de arquitetura e esquemas de QEC para aplicações específicas é um desafio importante. Tem de responder a várias perguntas; Por exemplo, quão grande um computador quântico precisa ser para alcançar vantagem quântica prática? Quanto tempo demora o cálculo? Algumas tecnologias de 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 computação quântica em escala?
Estimar o tempo de execução, o número de qubits e outros recursos a serem usados em modelos realistas de computadores quânticos é o primeiro passo para reduzir esses requisitos de recursos. A estimativa de recursos permite que você entenda as diferenças entre as tecnologias de qubit para que você possa preparar e refinar suas soluções quânticas para serem executadas em máquinas quânticas dimensionadas no futuro.
Em seguida, vamos aprender sobre a ferramenta Azure Quantum que você pode usar para estimar os recursos de um algoritmo quântico.