Resonando con resonancia IQM, por Brian Siegelwax

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Una foto del IQM Garnet que forma parte del paquete de software IQM Resonance, una plataforma de computación cuántica utilizada para la investigación informática.

By Brian Siegel Wax publicado el 12 abr 2024

¿Estás esperando en colas que duran horas, días o incluso más para usar una computadora cuántica? ¿Las opciones premium como asignaciones, reservas y sesiones se están quedando cortas? ¿Sus presupuestos mensuales están bajo presión al intentar completar los trabajos en el momento oportuno?

Hice tantos trabajos en tan poco tiempo que necesitaba tomar una siesta. Historia verdadera.

Resonancia IQM es la nube de IQM Servicio de computación cuántica. Actualmente ofrece IQM Garnet, una computadora cuántica superconductora de 20 qubits, y IQM Deneb, una computadora cuántica superconductora de 6 qubits totalmente conectada. Los detalles de las diferencias técnicas se pueden encontrar esta página.

IQM Resonance es nuestro nuevo servicio en la nube, dedicado a acelerar su exploración, investigación e innovación en computación cuántica. Ya sea que venga del mundo académico o empresarial, tendrá un entorno de servicio completamente administrado con nuestras QPU y hardware más recientes que no están disponibles en ningún otro lugar.

Hay pruebas gratuitas de una hora disponibles y traté de aprovecharlas al máximo. Para su consideración: Lo bueno, lo malo y lo feo de la resonancia IQM.

Lo bueno

Verdaderas reservas. Acceso dedicado durante una hora significa acceso dedicado durante una hora. Sin preparar ningún código por adelantado, ejecuté 35 trabajos durante mi prueba, incluidos trabajos por lotes (múltiples circuitos cuánticos). Si nunca has tenido una computadora cuántica multimillonaria para ti solo, es glorioso.

Tiempo compartido semanal. El paradigma de IQM otorga una hora de acceso dedicado semanalmente. Este es un paradigma mucho mejor que esperar hasta el día 1 del mes siguiente, consumir todo su acceso premium casi de inmediato y luego esperar hasta el día 1 del mes siguiente nuevamente antes de poder lograr algo de manera realista.

Comparación de costos. No tengo libertad para publicar los precios, pero sospecho que muchas organizaciones pueden ahorrar dinero cambiando a IQM.

Tablero. Todo lo que necesitaba encontrar fue fácil de encontrar: la clave API, las especificaciones de hardware y la documentación están intuitivamente donde deberían estar. Además de la facilidad de navegación, el portal no está lleno de nada que no necesite.

Clave API. Puede acceder a IQM Resonance desde su entorno preferido. Utilicé Google Colab y no tuve problemas relacionados con el medio ambiente.

20,000 disparos. El código de muestra especifica un recuento de disparos de 1,000, pero puede aumentarlo a 20,000 XNUMX. Históricamente he encontrado que este límite es suficiente.

Rápido. Registré tiempos de envío a recuperación de 15.9 segundos (estado de campana) a 33.3 segundos (20 qubit GHZ). Debido al acceso dedicado, los tiempos de espera fueron de 0 segundos.

Trabajos por lotes. No tuve tiempo de superar los límites, pero un lote de 20 estados Bell se completó en 3 minutos y 16 segundos. No hubo tiempo suficiente para solucionar errores con 100 estados Bell y 20 estados de 20 qubit GHZ, pero definitivamente se admiten trabajos por lotes pequeños. Para ser justo con IQM, ni siquiera lo vi en la documentación; Lo probé para ver si funcionaba. Lo hace.

Coherencia. Los dos resultados principales para estados GHZ construidos de manera ineficiente (el qubit 0 entrelazado con todos los demás) fueron correctos hasta 15 qubits sin mitigación de errores de medición. Hace unos años era imposible llegar a 5 con el hardware disponible, por lo que 15 es mejor de lo que esperaba.

Lo malo

IQM Deneb. Después de ver el manifestación, Ojalá hubiera pedido usar IQM Deneb. Esto no es una crítica a IQM Garnet, pero nunca antes había visto nada parecido a IQM Deneb. Entonces, "Lo malo" es que hasta ahora solo he jugado con un backend de IQM.

Mitigación de errores. “Lo malo” es que no hubo tiempo suficiente para intentarlo. Sería interesante ver hasta dónde se puede impulsar IQM Garnet.

Circuitos por lotes. Todos los circuitos de cada lote deben medir los mismos qubits. Puede que eso no sea una limitación en todos los trabajos, pero obviamente descubrí la limitación al enviar circuitos de diferentes tamaños y medidas.

Login. Inicialmente fue necesario solucionar el problema. Ellos compensaron el tiempo, por lo que aun así recibí una evaluación completa, pero sería negligente si omitiera esto. Me dijeron que la causa ha sido identificada y resuelta, por lo que espero que no afecte a nadie más.

Código de muestra. Hay suficiente código de muestra para construir y ejecutar circuitos, pero inicialmente también requirió solución de problemas. Después del contratiempo, sin embargo, todo fue viento en popa. Es de esperar que la resolución para este también evite que este problema afecte a nadie más.

Coherencia. A los cinco qubits, las mediciones de GHZ ya estaban notablemente sesgadas hacia ceros. Nuevamente, eso sin optimizar el circuito para la topología de IQM Garnet. Y, nuevamente, lo llevé a 15 qubits. Y, nuevamente, eso sin mitigación de errores. Pero sin la optimización del circuito, es posible que llegue a los límites de relajación de los qubits.

Piedras natales. Podría haberse llamado IQM Amethyst, pero estoy divagando….

The Ugly

Dependencia. El problema de que el software dependa de otro software es que los problemas de la dependencia pueden convertirse en problemas del software dependiente. Existe la posibilidad de que surjan problemas relacionados con la dependencia que podrían obligarlo a actualizar su código sin que sea culpa de IQM aparte de haber incluido la dependencia.

Conclusión: la resonancia ayuda a la investigación en informática

IQM Resonance es una opción legítima para la investigación en computación cuántica. Sabía esto antes de mi juicio, debido a la reciente conciertos que reprodujo música compuesta con una de las computadoras cuánticas IQM, pero siempre se prefiere la confirmación práctica. Los conciertos pudieron recuperar los resultados de las mediciones casi en tiempo real y representar las nuevas composiciones junto con las actuaciones humanas. Por el contrario, me centré simplemente en determinar los límites de IQM Garnet, lo cual es mucho más fácil cuando los trabajos se completan a tiempo.

Categorías:
fotónica, computación cuántica, la investigación, software

Tags:
Brian Siegel Wax, IQM, Resonancia IQM, Granate IQT