De quantumhardware was veel sneller dan onze afgekapt klassieke simulator. Maar hoe verandert de kwaliteit wanneer de MPS-afkapdimensie χ stijgt?
De gemeten klassieke tijden
We gebruikten Qiskit Aer met een matrix-product-state simulator (MPS) op hetzelfde logische 61-qubit circuit. Iedere klassieke run leverde 1.000 samples. De maximale bindingsdimensie χ begrenst hoeveel verstrengeling de benadering bewaart.
| χ | Lokale tijd voor 1.000 shots | RMS-verschil per bit t.o.v. IBM |
|---|---|---|
| 8 | 1,45 s | 0,195 |
| 16 | 4,92 s | 0,140 |
| 32 | 34,31 s | 0,119 |
| 64 | 173,81 s | 0,109 |
| 128 | 1.248,95 s | 0,090 |
Bij 1.000 samples ligt de 95%-grens van dit RMS-verschil, als de verdeling werkelijk gelijk is aan de gemeten IBM-verdeling, rond 0,018 door eindige-shotruis. χ=128 zit daar nog ongeveer vijfmaal boven. Zijn bitstrings bevatten gemiddeld 31,371 enen tegenover 30,440 bij IBM. De verdeling van het totale aantal enen beweegt niet netjes naar één limiet; die ene maat is dan ook onvoldoende om de volledige output te testen.
Wat zegt de tijdsverhouding?
De quantumjob leverde één miljoen samples in 19 seconden QPU-tijd. De lokale MPS-run met χ=128 had 1.249 seconden nodig voor duizend samples. Dat is een grote gemeten tijdsvoorsprong tegenover deze specifieke klassieke implementatie, zelfs voordat we het verschil in sampleaantal meenemen. De klokken verschillen: QPU-verbruik tegenover lokale programma-uitvoering. Bovendien is χ=128 nog geen kwaliteitsvergelijkbare klassieke output.
Extrapolatie en oordeel
Een fit op de gemeten looptijden χ=32–128 geeft ongeveer tijd ∝ χ2,59: circa twee uur bij χ=256 en twaalf uur bij χ=512 voor 1.000 samples, als dezelfde schaalwet aanhoudt. De fout in de nul/eenverdeling halveert echter niet consequent bij elke verdubbeling. We kunnen dus geen betrouwbare χ aanwijzen waarop MPS dezelfde fideliteit als het ideale circuit bereikt.
Ons eigen resultaat ondersteunt een scherpe maar begrensde uitspraak: Nighthawk bemonsterde dit circuit veel sneller dan onze geteste afgekapt-MPS-runs, en de klassieke marges zijn nog niet geconvergeerd. De bredere claim van de paper berust op haar afzonderlijke fideliteitsproeven en gespecificeerde klassieke tensorcontractiemodel. Een nieuwe kwaliteitsvergelijkbare MPS- of tensorbenchmark blijft een nuttige vervolgtest.
Bronnen: de paper, code en oorspronkelijke data.
Projectoverzicht en artikelbron
Edukaizen · 25 september 2026 / 25 September 2026