El benchmarking d'entropia creuada (també anomenat XEB) és un protocol de benchmarking quàntic que es pot utilitzar per demostrar la supremacia quàntica. En XEB, un circuit quàntic aleatori s'executa en un ordinador quàntic diverses vegades per tal de recopilar un conjunt de mostres en forma de cadenes de bits Les cadenes de bits s'utilitzen per calcular la fidelitat del punt de referència d'entropia creuada ( ) mitjançant un ordinador clàssic, donat per
on és el nombre de qubits del circuit i és la probabilitat d'una cadena de bits per a un circuit quàntic ideal Si , les mostres es van recollir d'un ordinador quàntic silenciós. Si , llavors les mostres es podrien haver obtingut mitjançant endevinalles aleatòries. Això significa que si un ordinador quàntic hagués generat aquestes mostres, l'ordinador quàntic és massa sorollós i, per tant, no té cap possibilitat de realitzar càlculs més enllà dels clàssics. Com que es necessita una quantitat exponencial de recursos per simular clàssicament un circuit quàntic, arriba un punt en què el superordinador més gran que executa el millor algorisme clàssic per simular circuits quàntics no pot calcular el XEB. Creuar aquest punt es coneix com aconseguir la supremacia quàntica; i després d'entrar en el règim de supremacia quàntica, el XEB només es pot estimar.
El processador Sycamore va ser el primer a demostrar la supremacia quàntica mitjançant XEB. Instàncies de circuits aleatoris amb i es van executar 20 cicles per obtenir un XEB de . La generació de mostres va trigar 200 segons al processador quàntic quan hauria trigat 10.000 anys a Summit en el moment de l'experiment. Les millores en els algorismes clàssics han escurçat el temps d'execució a aproximadament una setmana a Sunway TaihuLight, cosa que ha fet col·lapsar la pretensió de Sycamore de supremacia quàntica. A partir del 2021, la darrera demostració de supremacia quàntica per part de Zuchongzhi 2.1 amb , 24 cicles i un XEB de es manté. Es triga unes 4 hores a generar mostres a Zuchongzhi 2.1 quan trigaria 10.000 anys a Sunway.
Referències
Categoria:Mecànica quàntica Categoria:Ordinadors