量子・古典計算時間比と生デバイス性能指標

データは論文を確認しながら整備していますが、AIによる情報抽出を含むため、一部に誤りがある可能性があります。間違いを見つけた場合は下書き入りのGitHub Issue からお知らせください。

横軸は物理量子ビット数 / 物理エラー率、縦軸は古典計算時間 / 量子計算時間です。RSA系の古典時間はGNFS主項をRSA-250実績に合わせて外挿しています。

量子化学・量子シミュレーション素因数分解・暗号系その他サブルーチンのみ

物理量子ビット数 / 物理エラー率

従来の生デバイス性能指標を横軸にした表示です。

表示できる点がありません。

物理量子ビット数 / 物理エラー率 × 物理操作速度(MHz)

physical gate time と physical measurement time のうち遅い方を速度換算して使います。

表示できる点がありません。

RSA古典時間の概算

RSA系の古典計算時間は、General Number Field Sieve (GNFS) の主項を使って概算しています。RSA modulusのbit長を b とし、N ≃ 2^b と近似します。

C(b)=exp(c(b log 2)^(1/3)(log(b log 2))^(2/3)), c=(64/9)^(1/3)

基準点は RSA-250 の分解実績です。RSA-250 は250 decimal digits、約829 bitsで、公開報告の約2700 core-yearsを T_829 として使います。

T_b = 2700 core-years × C(b)/C(829)

グラフの古典計算時間は、このcore-year値を100万 coreで並列実行した壁時計時間として秒へ換算しています。実際の古典実行時間は実装、ハードウェア、並列化、メモリ、線形代数部の扱いで変わります。

参考値

bit長	core-years	100万 core 秒換算

表示する点

1枚目は、量子計算時間、物理量子ビット数、物理エラー率がある行だけを表示します。
2枚目は、さらに physical gate time または physical measurement time がある行だけを表示します。
RSA系は上記GNFS外挿で古典時間を生成します。
RSA以外は、元データに古典計算時間または古典/量子時間比がある場合だけ表示します。
黒い太枠で強調した点は、元論文で実際に実験として実施されたエントリです。

1枚目の横軸は、誤り訂正前の生デバイス性能を粗く表す補助指標として、物理量子ビット数を物理エラー率で割った値を使っています。2枚目ではその値に、physical gate time と physical measurement time のうち遅い方から求めた物理操作速度(MHz)を掛けています。点にマウスを合わせると詳細を表示し、クリックすると表示を固定できます。固定表示は×ボタンで閉じられます。