কোয়ান্টাম সিমুলেটর লিপ-লুকিং-এ MIMIQ-সার্কের দ্বারা QPerfect - ভিতরে কোয়ান্টাম প্রযুক্তি

কয়েক বছর আগে, কোয়ান্টাম কম্পিউটার সিমুলেটরগুলি বেশ সীমিত ছিল। একটি ল্যাপটপে, সম্ভবত আপনি প্রায় 10 কিউবিট অনুকরণ করতে পারেন। ক্লাউডের মাধ্যমে, সম্ভবত আপনি প্রায় 20 অনুকরণ করতে পারেন। আপনি যা চালাচ্ছেন তার উপর নির্ভর করে, এই কম কিউবিট গণনা সহ অ্যালগরিদমগুলি ইতিমধ্যেই প্রক্রিয়া করতে কয়েক ঘন্টা সময় নিতে পারে। প্রকৃতপক্ষে, আমি একটি ক্লাউড সিমুলেটরের 10,000-সেকেন্ড রানটাইম সীমা আবিষ্কার করেছি যখন প্রায় 20 টি কিউবিট ব্যবহার করেছি। আমি শেষ পর্যন্ত একটি ত্রুটি বার্তা পেতে 2.75 ঘন্টা অপেক্ষা করেছি।

এর পরের বছরগুলিতে, কোয়ান্টাম কম্পিউটারগুলি ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে, তবে তাদের সিমুলেটরগুলিও রয়েছে। আমি সেগুলি সব পরীক্ষা করিনি, তবে 30-40 কিউবিট সিমুলেশন ক্ষমতার দাবিগুলি পাওয়া সাধারণ। আমরা এমুলেটরগুলির উত্থানও দেখেছি, যা সিমুলেটর যা নয়েজ মডেল রয়েছে যা নির্দিষ্ট ধরণের কোয়ান্টাম কম্পিউটার বা এমনকি নির্দিষ্ট কোয়ান্টাম কম্পিউটারের অনুকরণ করে।

অতি সম্প্রতি, আমরা টেনসর নেটওয়ার্কের ব্যবহার বৃদ্ধি দেখেছি। এই শাস্ত্রীয় সমাধানকারীরা 100 টিরও বেশি কিউবিট অনুকরণ করার দাবি করতে পারে। এখন, এখানে আসে QPerfect, যা তাদের দাবি MIMIQ-সার্ক পরিবার সিমুলেটরগুলি শত শত কিউবিট পরিচালনা করতে পারে, সম্ভবত কয়েক হাজার কিউবিট পর্যন্ত। আমাকে সংক্ষিপ্তভাবে অ্যাক্সেস দেওয়া হয়েছিল, এবং আমি তাদের দাবিগুলি পরীক্ষা করার জন্য এই সময়টি ব্যবহার করেছি।

MIMIQ-সার্ক, QPerfect দ্বারা

কোয়ান্টাম কম্পিউটারকে ক্লাসিলি সিমুলেট করার চ্যালেঞ্জ হল যে প্রতিটি এনট্যাঙ্গলড কিউবিট আমরা যোগ করি কোয়ান্টাম সিস্টেমের প্রতিনিধিত্ব করার জন্য আমাদের প্রয়োজনীয় মেমরির পরিমাণ দ্বিগুণ করে। সামগ্রিক মেমরির প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করার একটি উপায় হল সিস্টেমটি সম্পূর্ণরূপে বর্ণনা না করা। মেমরির প্রয়োজনীয়তা এখনও দ্রুতগতিতে বৃদ্ধি পাচ্ছে, কিন্তু ছোট সংখ্যা দ্বিগুণ হচ্ছে। আরও কিউবিট সিমুলেট করার আরেকটি উপায় হল প্রয়োগ করা যেতে পারে এমন ক্রিয়াকলাপগুলিকে সীমাবদ্ধ করা, যেমনটি একটি ক্লিফোর্ড সিমুলেটরের ক্ষেত্রে, যা কয়েক হাজার কিউবিট অনুকরণ করতে পারে। 

MIMIQ-Circ প্রথম পন্থা অনুসরণ করে, একটি আংশিক স্টেট স্পেস ব্যবহার করে ক্রিয়াকলাপগুলির সম্পূর্ণ সেট সহ। কিউবিট গণনা ক্লিফোর্ড সিমুলেটরের মতো বেশি নয়, তবুও এটি অন্যান্য সিমুলেটরগুলির তুলনায় অনেক বেশি। 

MIMIQ-Circ আসলে সিমুলেটরগুলির একটি ছোট পরিবার: একটি স্টেটভেক্টর সিমুলেটর এবং একটি এমপিএস সিমুলেটর।

স্টেটভেক্টর সিমুলেশন

বর্তমান পরীক্ষার সময়কালে, QPerfect তার স্টেটভেক্টর সিমুলেটরকে মাত্র 32 কিউবিট এবং 2 এর শট সীমাতে সীমাবদ্ধ করছে16. এটি আসলে স্টেটভেক্টরকে ফেরত দেয় না, যা পরিমাপের আগে কিউবিটগুলির অবস্থাকে প্রতিনিধিত্ব করে, তবে এটি পাইপলাইনে রয়েছে এবং এর মধ্যে এটি পাওয়ার একটি উপায় রয়েছে। আপাতত, এটি গণনা হিসাবে একটি নমুনা প্রদান করে, যেন আপনি একটি QASM সিমুলেটর ব্যবহার করছেন। 

মজার বিষয় হল আমি সিমুলেটরগুলির স্থানীয় ইনস্টলেশনগুলিকে একটি ক্লাউড-হোস্টেড MIMIQ-Circ সিমুলেটরের সাথে তুলনা করেছি। এটি MIMIQ-Circ-কে একটি স্বতন্ত্র অসুবিধায় ফেলেছে কারণ ডেটাকে ইন্টারনেটের মাধ্যমে একটি রাউন্ডট্রিপ করতে হয়েছিল। 

আমি QPE এবং HHL সার্কিটগুলির বিরুদ্ধে সিমুলেটরগুলি পরীক্ষা করেছি, যা আপনি খুঁজে পাবেন এমন কিছু গভীরতম কোয়ান্টাম সার্কিট। ক্ষুদ্রতম স্কেলে, স্থানীয় বাস্তবায়ন দ্রুত ছিল। কিন্তু আমি কিউবিট সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে MIMIQ-Circ এমনকি ইন্টারনেট ইস্যুতেও দ্রুততর হয়ে উঠেছে। 

QPE এর সাথে এটি কত দ্রুত ঘটে তা আপনাকে দেখানোর জন্য, আমি আণবিক হাইড্রোজেন ব্যবহার করেছি, যা আমরা ব্যবহার করতে পারি এমন ক্ষুদ্রতম সম্ভাব্য অণু। একটি সুনির্দিষ্ট গণনা করতে, আমাদের মোট নয়টি কিউবিট প্রয়োজন। এবং মোট নয়টি কিউবিট সহ, MIMIQ-সার্ক ওভার দ্য ক্লাউড ইতিমধ্যেই স্থানীয় সিমুলেটরগুলির চেয়ে দ্রুত ছিল। HHL-এর সাথে, MIMIQ-Circ 15 কিউবিটে একটি স্থানীয় সিমুলেটর বেঁধেছে এবং এটি 16 কিউবিটে অতিক্রম করেছে।

MIMIQ-Circ যথেষ্ট দক্ষ যে এমনকি নেটওয়ার্ক লেটেন্সি সহ এটি স্থানীয় সিমুলেটরকে ছাড়িয়ে যায়। গুরুত্বপূর্ণভাবে, MIMIQ-Cirq-এর ফলাফল গুণগতভাবে স্থানীয় সিমুলেটরগুলির সাথে মেলে, আত্মবিশ্বাস তৈরি করে যে এটি আসলে কাজ করে।

এমপিএস সিমুলেশন

এটি টেনসর নেটওয়ার্ক সিমুলেটর যা অনুমিতভাবে শত শত কিউবিট অনুকরণ করতে পারে। কিন্তু আপনি এটি অন্য কোথাও করতে পারবেন না, তাই আমার কাছে এত বড় কোয়ান্টাম সার্কিট নেই যা চারপাশে পড়ে আছে। সৌভাগ্যবশত, SWAP টেস্ট নামে একটি সাবরুটিন ব্যবহার করে একটি বিশাল সার্কিট তৈরি করা সহজ। তাই, আমি একটি বড় সার্কিট তৈরি করেছি, এটি চালালাম, এটিকে স্কেল করেছি এবং MIMIQ-সার্ক শেষ পর্যন্ত ভেঙে না যাওয়া পর্যন্ত এটি আবার চালিয়েছি।

MIMIQ-Circ মাত্র 1401 মিনিটের মধ্যে একটি 6-কুবিট সার্কিট প্রক্রিয়া করেছে। 

কোথাও 1401 এবং 1421 qubits এর মধ্যে কোথাও 700 এবং 710 নিয়ন্ত্রিত-SWAP গেটগুলির মধ্যে, MIMIQ-Circ অবশেষে রানটাইম ত্রুটিগুলি ফিরিয়ে দেওয়া শুরু করে৷ এটি আপনার গড় কোয়ান্টাম কম্পিউটার সিমুলেটর পরিচালনা করতে পারে তার চেয়ে প্রায় 1400 কিউবিট বেশি।

গুরুত্বপূর্ণভাবে, ছোট স্কেলে, MIMIQ-সার্কের ফলাফল গুণগতভাবে স্থানীয় সিমুলেটরগুলির সাথে মেলে। দুর্ভাগ্যবশত, অন্যান্য সিমুলেটরগুলি খুব বেশি স্কেল করে না। যাইহোক, SWAP পরীক্ষাটি যাচাই করা সহজ, এবং MIMIQ-Circ ছোট স্কেলে অন্যান্য সিমুলেটরগুলির তুলনায় বড় স্কেলে অনেক ভালোভাবে ধরে রেখেছে বলে মনে হয়।

স্থানীয় সিমুলেশন বনাম নেটওয়ার্ক লেটেন্সি

নেটওয়ার্ক লেটেন্সি সমস্যা সমাধানের জন্য, যেখানে আপনাকে ইন্টারনেট জুড়ে ডাটা রাউন্ড ট্রিপ পাঠাতে হবে, QPerfect বলেছে যে তারা ব্যাচ জব, ভ্যারিয়েশনাল অ্যালগরিদম সমর্থন এবং একটি স্থানীয় 20-কুবিট স্টেটভেক্টর সিমুলেটর নিয়ে কাজ করছে। আমি যা দেখেছি তা থেকে, একটি স্থানীয় সিমুলেটরকে স্বাচ্ছন্দ্যে অন্যান্য স্থানীয় বিকল্পগুলিকে ছাড়িয়ে যাওয়া উচিত। বোনাস হিসেবে, আপনাকে ইন্টারনেট জুড়ে আপনার ডেটা পাঠাতে হবে না, যেটা সবাই করতে চায় না, যাইহোক। 

উপসংহার

MIMIQ-সার্কের প্রতিটি কোয়ান্টাম সার্কিটকে অনুকরণ করতে সক্ষম হওয়া উচিত যা আমরা সম্ভবত বর্তমানে বিদ্যমান প্রতিটি কোয়ান্টাম কম্পিউটারে চালাতে পারি, যার মধ্যে দুটি 1000+ প্রসেসর রয়েছে যা সর্বজনীনভাবে উপলব্ধ নয়। প্রকৃতপক্ষে, MIMIQ-Circ-এর এই প্রসেসরগুলির উপর দুটি প্রধান সুবিধা রয়েছে:

1. কোন আওয়াজ নেই। কোয়ান্টাম ত্রুটি সংশোধনের অনুপস্থিতিতে, যা আমাদের উৎপাদনে নেই, MIMIQ-Circ 1000+ প্রসেসরের চেয়ে গুণগতভাবে ভাল হওয়া উচিত।
2. MIMIQ-Circ-এর অল-টু-অল কিউবিট সংযোগ রয়েছে। যদিও 1000+ প্রসেসরগুলির মধ্যে একটিতে সর্বজনীন সংযোগের সম্ভাবনা রয়েছে, এটি নিশ্চিত করা হয়নি এবং অন্যটি নিশ্চিতভাবে তা করে না।

যদিও আমি স্ট্রেস টেস্টিং MIMIQ-Circ-এ ফোকাস করেছি, এটা আবার বলা গুরুত্বপূর্ণ যে এর ফলাফল স্থানীয় সিমুলেটরগুলির ফলাফলের সাথে গুণগতভাবে মিলেছে। ক্ষুদ্রতম স্কেলে যেখানে অন্যান্য সিমুলেটরগুলি কাজ করতে পারে, এটি নিশ্চিত করা সহজ যে MIMIQ-Circ কাজ করে৷ এবং বৃহৎ পরিসরে, সোয়াপ টেস্টের ফলাফল আশাব্যঞ্জক। MIMIQ-সার্ক দ্রুত, নির্ভুল এবং নিজস্ব একটি লিগ বলে মনে হচ্ছে।

ব্রায়ান এন সিগেলওয়াক্স একজন স্বাধীন কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম ডিজাইনার এবং একজন ফ্রিল্যান্স লেখক কোয়ান্টাম প্রযুক্তির ভিতরে. তিনি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ক্ষেত্রে বিশেষ করে কোয়ান্টাম অ্যালগরিদম ডিজাইনে তার অবদানের জন্য পরিচিত। তিনি অসংখ্য কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ফ্রেমওয়ার্ক, প্ল্যাটফর্ম এবং ইউটিলিটি মূল্যায়ন করেছেন এবং তার লেখার মাধ্যমে তার অন্তর্দৃষ্টি এবং ফলাফলগুলি ভাগ করেছেন। সিগেলওয়াক্স একজন লেখক এবং "অন্ধকূপ এবং কুবিটস" এবং "আপনার নিজের কোয়ান্টাম অ্যাডভেঞ্চার চয়ন করুন" এর মতো বই লিখেছেন। কোয়ান্টাম কম্পিউটিং সম্পর্কিত বিভিন্ন বিষয় নিয়ে তিনি নিয়মিত মিডিয়ামে লেখেন। তার কাজের মধ্যে রয়েছে কোয়ান্টাম কম্পিউটিং এর ব্যবহারিক প্রয়োগ, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং পণ্যের পর্যালোচনা এবং কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ধারণা নিয়ে আলোচনা।

বিভাগ:
কোয়ান্টাম কম্পিউটিং, গবেষণা, সফটওয়্যার

ট্যাগ্স:
ব্রায়ান সিগেলওয়াক্স, MIMIQ-সার্ক, QPerfect

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-simulator-leap-looking-at-mimiq-circ-by-qperfect/