Start-up i Californien Bleximo satser på, at dens applikationsspecifikke tilgang til kvanteberegning er mere effektiv – ja transformativ – til at løse meget komplekse praktiske problemer på tværs af en række industrier – fra global logistik og rumfart til lægemidler, avancerede materialer og energiproduktion og distribution. Virksomheden, som "driver innovation gennem kvantecomputere", har siden 2018 udviklet full-stack, superledende applikationsspecifikke computersystemer, og arbejdet med højprofilerede R&D-partnere som f.eks. University of California Berkeley , Lawrence Berkeley National Laboratory såvel som andre virksomheder i kvantecomputerens økosystem.
Strategisk differentiering kommer med Bleximos co-design metodik, hvor kodning og hardwaredesign følger hinanden, med fokus på at booste en bestemt algoritmes eksekveringshastighed. Den underliggende holistiske tilgang til produktudvikling, der dækker alt fra superlederes grundlæggende fysik til softwarearkitekturen i et implementeret kvantecomputersystem, integrerer algoritmer, software og hardware i én platform.
Den forenede udviklingsstrategi er ens for alle use cases, selvom hvert computersystem kan kræve ændringer og forbedringer, der er specifikke for en given applikation. Som sådan er det grundlæggende for Bleximos forretningsmodel at samarbejde tæt med kunder og F&U-partnere – uanset om det er offentlige myndigheder, nationale laboratorier, akademiske institutioner eller andre teknologivirksomheder – for at sikre en detaljeret forståelse af deres respektive smertepunkter og downstream computing-krav.
Co-design og samarbejde
Fabio Sanches er leder af kvanteteknologi hos Bleximo, der arbejder sammen med kunder om at udvikle målrettede kvantealgoritmer, der løser deres vanskelige beregningsproblemer, mens de opbygger en softwareramme til algoritme og hardware co-design. Berettigelsen for applikationsspecifikke kvantecomputere, siger Sanches, er at løse en udfordring, som kunden står over for fra et højtydende computersynspunkt. "Kunden vil typisk have et problem, der kræver meget computerkraft og en betydelig mængde tid - selv med adgang til avancerede computerressourcer," forklarer han. "Disse problemer er de bedste kandidater til at studere effektiviteten og fordelene ved kvantecomputerløsninger."
Startende med en specifik klasse af praktiske problemer – for eksempel forsyningskædeoptimering eller prissætning af finansielle produkter – er opgaven for Sanches og kolleger at forstå, hvilke kvantealgoritmer der giver mening til at tackle det pågældende problem. Slutspillet med forkortede eksekveringstider og hurtigere betjening afhænger af det tætte samspil mellem Bleximos algoritmeteam og hardwareingeniørfunktionen.
"Dette er frem og tilbage, hvor vi tilføjer værdi for vores kunder," bemærker Sanches. "I sidste ende, fordi kvantecomputere er bedst egnede til visse problemer, synes vi, det giver mening at bygge systemer, der er helt skræddersyet til disse opgaver ved at udvikle kvantealgoritmer, kvanteprocessorer og understøttende hardware, der er tunet til disse specifikke applikationer."
Sænke omkostningerne og kompleksiteten
Den applikationsspecifikke tilgang betyder til gengæld, at Bleximo er i stand til at eliminere en masse hardware-overhead, der er forbundet med kvantecomputersystemer, hvilket trækker de forhåndsinvesteringer ned. "Vores mantra er, at lavere kompleksitet oversættes til højere pålidelighed og lavere kapital- og driftsomkostninger," forklarer Chiara Pelletti, virksomhedens direktør for hardware engineering. I systemets skarpe ende betyder det, at qubits og koblere – såvel som processorkomponenter, mikrobølgecontrollere og andre hardwarebyggeklodser – kun tilføjes på et "must-have" snarere end "nice-to-have"-basis.
"Målet er at finde ud af den bedste arkitektur for en applikationsspecifik kvanteprocessor - hvor mange qubits af forskellige typer der kræves, og hvordan de forbinder til hinanden - og at konstruere hardwaren for at sikre, at den kan køre specifikke gate-operationer effektivt." tilføjer Pelletti. Sagt på en anden måde: design den enklest mulige arkitektur i hardware for at levere de nødvendige muligheder for softwaren, samtidig med at du bygger en platform med potentiale til at skalere til et større antal qubits over tid.
For at strømline designet af disse applikationsspecifikke superledende kvanteprocessorer har Pelletti og hendes team udviklet et softwareværktøj til kvantechipoptimering – i realiteten automatiseret chiplayout for optimal placering af alle processorkomponenter. "Workflowet omfatter finjustering af stadig større processorområder med det mål at opfylde specifikationer og forbedre kohærenstiden, som er den tid, en qubit dybest set kan 'blive i live'," tilføjer hun. "Enginering af koblinger til at fremskynde gate- og udlæsningsprocesser og samtidig reducere støjniveauer giver os mulighed for at øge antallet af operationer, der kan udføres, mens processoren forbliver sammenhængende."
Når man zoomer ind, eliminerer de centrale tekniske drivere for Pelletti og hendes team enhver interferens, der kan påvirke qubit-driften; konstruktion af platformen til at reducere klassisk krydstale; og at introducere ad-hoc-filtreringsenheder til selve chippen for at beskytte qubits mod dekohærens. Omhyggelige valg omkring pakketeknologi er også afgørende for at maksimere sammenhængen, mens en datadrevet tilgang til chipdesign understøtter alt, herunder eksperimentel verifikation (og iteration) af nøgleydelsesmålinger og deres afhængighed af mikrofremstillingsprocesser, chippakning, kryogene driftsforhold og styreelektronik.
Det hele handler om mennesker
På trods af teknologidifferentiere handler Bleximo-værdiforslaget om dets folk – eller mere præcist, tilpasningen af teamets kollektive domæneviden og ekspertise i forhold til de hurtige krav fra den begyndende kvantecomputerindustri. "På hardware- og softwaresiden ligger vores styrke i at have en talentfuld blanding af ingeniører - fokuseret på operationel udførelse og spørgsmål som skalerbarhed, fremstillingsevne og reproducerbarhed - der arbejder sammen med forskere, der er rustet til banebrydende anvendt forskning," forklarer Sanches.
Bleximo på sin side er også unik ved at have et team af mekaniske ingeniører med specialistviden inden for kryogen videnskab og teknologi – specifikt fortyndingskøleskabets undersystemer og specialiserede ledninger, der er nødvendige for at opnå ultralavtemperaturdrift af de superledende kvanteprocessorer. "Vi kan tage fysikken i hele kvantecomputersystemet i betragtning på grund af vores interne ekspertise på tværs af en række discipliner," tilføjer Sanches. "På denne måde skaber vi løsninger til at løse de grundlæggende problemer med denne nye teknologi – løsninger, der i sidste ende vil bringe computerkraft ind på ukendt territorium."
Mere generelt, hævder Pelletti, repræsenterer kvantecomputere en overbevisende karrierevej for talentfulde kandidat- og postgraduate-studerende inden for de fysiske videnskaber og teknik, især dem med interesse i kontinuerlig problemløsning i grænsefladen mellem banebrydende fysik og teknologiudvikling. "At være med i en start-up er en fantastisk måde at få eksponering for alle kernedisciplinerne på området - processordesign, test, kryogenik og algoritmeudvikling - så du kan finde ud af, hvor din præference ligger," slutter hun.
Gør kvantecomputere praktiske
Alexei Marchenkov er grundlægger og administrerende direktør for Bleximo. Her giver han Fysik verden overskriften tager på start-up'ens kommercielle og teknologiske køreplan.
Hvilken slags kunder og R&D-partnere ønsker du at engagere?
Bleximos fokus på applikationsspecifikke systemer giver os en unik fordel, især med organisationer, der allerede har et etableret kvanteprogram. Vi er ivrige efter at arbejde med teams, der har en nuanceret forståelse af, hvad deres beregningsproblemer er, også hvad de sigter mod i form af en kvantecomputerløsning på et givet problem eller smertepunkt i deres arbejdsgang.
I dette scenarie kan vi sætte os ned med det samme med kunden for at begynde at designe et kvantecomputersystem, der opfylder deres krav, og arbejde tæt sammen med dem hele vejen gennem implementeringen af kvantemodulerne. Fra vores perspektiv behøver en farmaceutisk videnskabsmand, for eksempel, hvis hovedrolle er at designe nye blockbuster-lægemidler, ikke vide, hvordan man programmerer en kvantecomputer. Vi vil snarere integrere kvantecomputere i deres daglige drift.
Hvordan udnytter du det nye industriøkosystem inden for kvantevidenskab og -teknologi?
Sideløbende med vores eksisterende kunde- og partnersamarbejder er et planlagt initiativ at bringe flere akademiske og statslige forskere samt kvantestart-ups ind i blandingen. Vi har i øjeblikket flere igangværende projekter med forskningsinstitutioner og virksomheder, der udvikler produkter til kvanteberegning, sansning og kommunikation. Disse partnerskaber accelererer vores egen platformsudvikling, mens de genererer omsætning.
Hvordan ser succes ud på kort sigt og på mellemlang sigt?
Lige nu er prioriteten for Bleximo kontinuerlig produktforbedring og teknologisk innovation, udvikling af arkitekturer, algoritmer og kompileringsmetoder, der vil forbedre ydeevnen af vores superledende kvanteprocessorer.
I løbet af de næste 12 måneder vil vi implementere processorer rettet mod adskillige specifikke algoritmer – på niveauet otte til 16 qubits – og indlede beta-test med et netværk af strategiske partnere. Konteksten her er, at forbindelses-, troskabs- og sammenhængstider ofte er en flaskehals for udviklere, meget mere end et stort antal qubits. Vores partnere vil være i stand til at køre deres software på vores backend og sammenligne dens ydeevne med andre backends.
Tre år senere planlægger vi at skalere op til 1000-qubit-processorer. Med dette i tankerne arbejder vi på en hybrid processorarkitektur, der kombinerer superledende og fotoniske teknologier, som vi mener vil låse op for meget billigere og mere pålidelig kontrol af superledende qubits på en high-density chip – op til 1000 qubits på en 6 tommer wafer .
Stillingen Bleximo bygger sin konkurrencefordel med en applikationsspecifik tilgang dukkede først på Fysik verden.
- 12 måneder
- a
- Om
- fremskynde
- adgang
- Konto
- opnå
- tværs
- tilføjet
- adresse
- adressering
- fremskreden
- Fordel
- Luftfart
- påvirke
- algoritme
- algoritmer
- Alle
- tillader
- langs med
- allerede
- beløb
- En anden
- Anvendelse
- applikationer
- anvendt
- tilgang
- arkitektur
- omkring
- forbundet
- Automatiseret
- I bund og grund
- grundlag
- fordi
- Berkeley
- BEDSTE
- Væddemål
- mellem
- blockbuster
- fremme
- bringe
- bygge
- Bygning
- bygger
- virksomhed
- forretningsmodel
- california
- kandidater
- kapaciteter
- kapital
- Karriere
- forsigtig
- tilfælde
- vis
- udfordre
- billigere
- chef
- administrerende direktør
- chip
- valg
- klasse
- Kodning
- samarbejde
- kolleger
- kommerciel
- Kommunikation
- Virksomheder
- selskab
- Selskabs
- overbevisende
- konkurrencedygtig
- komplekse
- komponenter
- computer
- computere
- computing
- computerkraft
- betingelser
- Tilslut
- Connectivity
- kontrol
- Core
- Omkostninger
- Oprettelse af
- For øjeblikket
- kunde
- Kunder
- banebrydende
- indsætte
- indsat
- implementering
- Design
- designe
- udvikle
- udviklet
- udviklere
- udvikling
- Udvikling
- Enheder
- forskellige
- svært
- fortynding
- Direktør
- fordeling
- Er ikke
- domæne
- ned
- kørsel
- Narkotika
- økosystem
- effekt
- effektiv
- effektivt
- Elektronik
- eliminere
- smergel
- energi
- engagere
- ingeniør
- Engineering
- Ingeniører
- især
- væsentlig
- etableret
- at alt
- eksempel
- udførelse
- udøvende
- eksisterende
- ekspertise
- ansigter
- hurtigt bevægende
- hurtigere
- troskab
- Figur
- filtrering
- finansielle
- Fornavn
- Fokus
- fokuserede
- følger
- grundlægger
- Framework
- fra
- funktion
- fundamental
- generere
- Global
- mål
- Regering
- eksamen
- stor
- banebrydende
- Hardware
- hardware design
- have
- hoved
- overskrift
- link.
- højere
- stærkt
- Hvordan
- How To
- HTTPS
- Hybrid
- billede
- straks
- forbedring
- omfatter
- Herunder
- Forøg
- stigende
- industrier
- industrien
- initiativ
- Innovation
- institutioner
- integrere
- interesse
- grænseflade
- indføre
- Investeringer
- spørgsmål
- IT
- selv
- Nøgle
- Kend
- viden
- stor
- større
- Niveau
- niveauer
- løftestang
- Line (linje)
- Logistik
- Se
- leder
- lave
- maerker
- Mantra
- materialer
- midler
- medium
- møde
- metoder
- Metrics
- måske
- tankerne
- model
- måned
- mere
- national
- I nærheden af
- nødvendig
- netværk
- Støj
- Noter
- nummer
- Officer
- igangværende
- drift
- drift
- Produktion
- optimering
- organisationer
- Andet
- egen
- del
- særlig
- partner
- partnere
- partnerskaber
- Mennesker
- ydeevne
- perspektiv
- Pharmaceutical
- lægemidler
- fysisk
- Fysik
- planlagt
- perron
- mulig
- potentiale
- magt
- præcist
- prissætning
- prioritet
- Problem
- problemer
- Processer
- Processor
- Produkt
- produktion
- Produkter
- Program
- program
- projekter
- proposition
- beskytte
- give
- Quantum
- quantum computing
- spørgsmål
- F & U
- rækkevidde
- reducere
- reducere
- pålidelig
- resterne
- repræsenterer
- kræver
- påkrævet
- Krav
- forskning
- forskere
- Ressourcer
- indtægter
- køreplan
- roller
- Kør
- Skalerbarhed
- Scale
- Videnskab
- Videnskab og Teknologi
- VIDENSKABER
- Videnskabsmand
- forskere
- forstand
- flere
- lignende
- siden
- So
- Software
- løsninger
- Løsninger
- specialist
- specialiserede
- specifikke
- specifikt
- specifikationer
- hastighed
- Sponsoreret
- stable
- starte
- Opstart
- nystartede virksomheder
- Strategisk
- Strategi
- strømline
- styrke
- succes
- Støtte
- systemet
- Systemer
- talentfuld
- målrettet
- rettet mod
- opgaver
- hold
- Teknisk
- Teknologier
- Teknologier
- Teknologiudvikling
- vilkår
- Test
- Gennem
- tid
- gange
- værktøj
- transformative
- typer
- typisk
- forstå
- forståelse
- enestående
- låse
- us
- brug
- værdi
- Verifikation
- versus
- Hvad
- hvorvidt
- mens
- Arbejde
- arbejder
- år
- Din