Gokul Subramanian Ravi
Gokul Subramanian Ravi alustas oma CIF-stipendium 2020. aasta septembris pärast doktorikraadi omandamist (keskendunud arvutiarhitektuurile). Wisconsini Ülikool-Madison augustis 2020. Gokul viibib hetkel aadressil University of Chicago töötab kvantarvutustega Frederic Chong, Seymour Goodman, professor arvutiteadusest. Lingitud on tema blogid variatsioonilised kvantalgoritmid ja toob rohkem klassikalised arvutiarhitektid kvantmaailma. Gokul on praegu 2022-23 akadeemilisel tööturul.
Selle postituse ülejäänud osa on kirjutanud Gokul Ravi
Praegune projekt
Kvantandmetöötlus on murranguline tehnoloogiline paradigma, mis võib andmetöötlust ja seega ka maailma muuta. Kolme aastakümne jooksul on kvantarvutite lubadus järk-järgult muutunud tugevamaks tänu algoritmide teoreetilistele edusammudele ja seadmetehnoloogia eksperimentaalsetele edusammudele, mida mõlemat kasutatakse sageli isoleeritult.
Kuid kuna kvantseadmed muutuvad laboriuudistest tehniliseks reaalsuseks, on ülioluline luua arvutuslik ökosüsteem, mis peaks aktiivselt suurendama põhilisi, piiratud võimalusi lähiaja (NISQ: Noisy Intermediate Scale Quantum) ja pikaajaliste (FT: Veakindlad) kvantmasinad viisil, mis on sihtkvantrakenduste vajadustega hästi kursis. Arvutiarhitektid on selle ettevõtmise jaoks eriti kriitilised, kuna nad on osavad andmetöötluspinu erinevate kihtide vahelise teabelünga ületamisel ja on järk-järgult kogunud teadmisi tihedalt piiratud ja väga optimeeritud süsteemide ehitamisel – see on kvantarvutuse tuleviku jaoks hindamatu väärtus.
Kvantarvutiarhitektina, kes on koolitatud nii kvant- kui ka klassikalise andmetöötluse alal, on minu järeldoktoritöö keskendunud hübriidse kvant-klassikalise andmetöötluse ökosüsteemi loomisele praktilise kvanteelise saavutamiseks. See on hõlmanud klassikaliste arvutuspõhimõtete rakendamist nii materjalis kui ka filosoofias, võimaldades mul juhtida põnevaid kvantprojekte, mille eesmärk on: a) adaptiivne vigade leevendamine ja variatiivsete kvantalgoritmide klassikaline tugi (VAQEM, CAFQA ja QISMET); b) Tõhus kvantressursside haldamine (QManager ja Quancorde); ja c) skaleeritav dekodeerimine kvantvigade parandamiseks (Klikka).
CAFQA näitena esiletõstmiseks: variatsioonilised kvantalgoritmid on ühed kõige lootustandvamad rakendused lähiaja kvanteelise saavutamiseks ja neid saab kasutada mitmesugustes probleemides, näiteks kvant-mitmekehaliste süsteemide simulatsioonis. VQA-d tuginevad parameetritega vooluringi iteratiivsele optimeerimisele sihtfunktsiooni suhtes. Kuna kvantmasinad on mürarikkad ja kallid ressursid, tuleb VQA algparameetrid klassikaliselt valida nii, et need oleksid võimalikult optimaalsed, et parandada VQA täpsust ja kiirendada nende lähenemist tänapäevastes seadmetes. CAFQA-s valitakse need esialgsed parameetrid, otsides tõhusalt ja skaleeritult läbi kvantruumi klassikaliselt simuleeritava osa (tuntud kui Cliffordi ruum), kasutades Bayesi optimeerimisel põhinevat diskreetset otsingutehnikat.
mõju
Esiteks on need projektid näidanud märkimisväärset kvantitatiivset mõju. Ülaltoodud näites taastab VQA-de lähtestamine CAFQA-ga koguni 99.99% varasemate kaasaegsete klassikaliste lähtestamisviiside käigus kaotatud ebatäpsusest. Teise näitena pakkusime välja kvantvigade korrigeerimiseks krüogeense dekoodri nimega Clique, mis välistab 70–99+% veaparanduse dekodeerimise ribalaiusest (lahjenduskülmikusse ja sealt välja) väga madala riistvarakuluga. Meie teised ettepanekud on samuti oluliselt parandanud kvanttäpsust ja üldist täitmise tõhusust.
Teiseks on need uurimissuunad avanud uksed erinevatele uudsetele ideedele kvant- ja klassikalise andmetöötluse ristumiskohas, mis võib potentsiaalselt laiendada mitmekülgsete klassikalise andmetöötluse teadmistega teadlaste osalust.
Täiendavad uuringud
Muud uurimisvaldkonnad, millega ma tegelen, on järgmised: a) uute sihtkvantrakenduste tuvastamine, mis saavad kasu klassikalisest toest; b) erinevate kvanttehnoloogiate müra vähendamise tehnikate uurimine; c) püüdes veelgi vähendada veaparanduse kvantklassikalisi kitsaskohti; ja d) mitmesuguste rakenduste ja tehnoloogiate haldamine kvantpilves.
