Kuantum bilgisayarların klasik bilgisayarlara göre üstünlüğünün ardındaki gizemli güç 'kuantum sihri' olarak adlandırılıyor. Bu özelliği ölçmek için geliştirilen yeni bir yöntem, hesaplama hızını milyonlarca kat artırıyor ve kuantum sistemlerin karmaşıklığını anlamamızı derinleştiriyor.
Kuantum sihri, bilim insanlarının 'nonstabilizerness' dediği bir kavramla ölçülüyor. Bu, kuantum sistemlerin stabilizatör yapılarından ne kadar saptığını ve dolayısıyla kuantum hızlanmalarına ne ölçüde katkı sağladığını gösteriyor. Ancak bu ölçümler şimdiye kadar son derece yavaş ve maliyetli hesaplamalar gerektiriyordu.
Araştırmacıların geliştirdiği yeni yaklaşım, hızlı Walsh-Hadamard dönüşümünü Pauli operatörlerinin kesin bölümlenmesiyle birleştiriyor. Bu sayede, örnek alınan her Pauli dizgisi için ortalama hesaplama maliyeti 2^N seviyesinden N seviyesine düşüyor - bu da milyonlarca kat hızlanma anlamına geliyor.
Takım ayrıca Clifford ön koşullandırmasıyla geliştirilmiş Monte Carlo tahmin yöntemi geliştirdi. Test sonuçlarına göre, gereken örnek sayısı sistem büyüklüğü arttıkça görünür bir artış göstermiyor.
T-kapılı rastgele Clifford devreler üzerinde yapılan deneylerde, 'scrambling oranı' adı verilen parametrenin kuantum sihir büyümesindeki kilit rol oynadığı keşfedildi. Her T kapısının, mütevazı Clifford karıştırmasıyla bile maksimum nonstabilizerness gücüne yaklaştığı gözlemlendi.