La nonlocalità come strumento di benchmarking per processori quantistici

Abstract degli autori

Il benchmarking dei processori quantistici è un’attività centrale in ogni roadmap orientata al vantaggio quantistico. In questo studio discutiamo un protocollo di benchmarking basato sulla violazione della disuguaglianza di Svetlichny, progettato per simulare la nonlocalità multipartita genuina. Lo confrontiamo con la disuguaglianza di Mermin e presentiamo i risultati dell’applicazione di questo framework a due diverse unità di elaborazione quantistica: il sistema superconduttivo Garnet (di IQM) e il sistema a trappola ionica Marmot (di AQT), testando diverse famiglie di circuiti quantistici da tre a cinque qubit in condizioni sperimentali identiche. Eseguiamo anche test simultanei su triplette nell’intero registro, includendo un confronto tra stati GHZ e stati cluster lineari, per verificare come le violazioni della disuguaglianza di Svetlichny dipendano dalla posizione dei qubit e dalla calibrazione. I nostri risultati dimostrano che i test basati sulla nonlocalità multipartita genuina sono uno strumento efficace per caratterizzare le prestazioni collettive dei dispositivi quantistici e guidarne la calibrazione e l’ottimizzazione.