根據外媒報導，美國 Blue Qubit 研究團隊利用 IBM 最新的 Nighthawk r2 量子處理器完成了一項隨機電路採樣實驗，僅用 19 秒生成 100 萬個樣本。研究團隊估算，若採用經典計算方式在 Frontier 超級計算機上完成同等規模的任務，則需要約 110 年時間。此次實驗使用的 IBM Nighthawk r2 超導量子處理器擁有 120 個可編程量子比特，團隊實際選用了其中的 61 個量子比特，在標準 IBM 雲端執行環境下運行實驗，並未對此進行額外的專用校準或特殊調優。
實驗採用的是“隨機電路採樣”（RCS），這並非針對藥物研發、材料模擬等實際應用任務，而是一種用於比較量子計算與經典計算能力的基準測試。研究人員不斷增加量子電路的複雜度，在最關鍵的 36 週期測試中，電路包含 918 個雙量子比特門，Nighthawk r2 最終在 19 秒的 QPU 運行時間內完成了 100 萬次採樣，得到 100 萬個由 0 和 1 組成的結果。
量子計算展示出顯著的計算優勢
研究團隊隨後使用“張量網絡收縮”方法估算經典計算機完成同類任務所需的計算量。結果顯示，在給定保真度和採樣模型下，生成同等規模的 100 萬組樣本大約需要 1.2 × 1027 次機器運算，根據 Frontier 超級計算機的持續性能進行換算，預計需要約 110 年。
這一結果被研究團隊稱為“量子優勢”的一次演示，其特別之處在於所使用的並非只能在實驗室環境運行的專用設備，而是可以通過 IBM 雲平台訪問的商用量子處理器。研究人員還公開了相關電路、實驗樣本以及分析代碼，使其他研究人員能夠通過相同的 IBM 雲端處理器復現實驗。
然而，“19 秒對比 110 年”並不意味著量子計算機在所有任務上已經領先於傳統超級計算機。19 秒是量子處理器實際執行核心採樣任務的 QPU 時間，而 110 年則屬於基於特定經典算法、計算假設以及 Frontier 性能得出的估算值，並不是 Frontier 實際運行同一任務所測得的時間。
