Kaliforniassa sijaitseva start-up Bleximo lyö vetoa, että sen sovelluskohtainen lähestymistapa kvanttilaskentaan on tehokkaampi – todellakin muuttavampi – erittäin monimutkaisten käytännön ongelmien ratkaisemisessa useilla teollisuudenaloilla – maailmanlaajuisesta logistiikasta ja ilmailuteollisuudesta lääkkeisiin, kehittyneisiin materiaaleihin sekä energian tuotantoon ja jakeluun. Yritys, joka "vauhdittaa innovaatioita kvanttilaskennan avulla", on kehittänyt täysipinoisia suprajohtavia sovelluskohtaisia laskentajärjestelmiä vuodesta 2018 lähtien ja työskennellyt korkean profiilin T&K-kumppaneiden, kuten University of California Berkeley ja Lawrence Berkeleyn kansallinen laboratorio sekä muut kvanttilaskennan ekosysteemin yritykset.
Strateginen erottaminen tulee Bleximon yhteissuunnittelumetodologian avulla, jossa koodaus ja laitteistosuunnittelu seuraavat toisiaan keskittyen tietyn algoritmin suoritusnopeuden lisäämiseen. Taustalla oleva kokonaisvaltainen lähestymistapa tuotekehitykseen, joka kattaa kaiken suprajohteiden perusfysiikasta käyttöönotetun kvanttilaskentajärjestelmän ohjelmistoarkkitehtuuriin, integroi algoritmit, ohjelmistot ja laitteistot yhdeksi alustaksi.
Tämä yhtenäinen kehitysstrategia on samanlainen kaikissa käyttötapauksissa, vaikka jokainen tietokonejärjestelmä saattaa vaatia tiettyä sovellusta koskevia muutoksia ja parannuksia. Sellaisenaan Bleximon liiketoimintamallin kannalta on olennaista tehdä tiivistä yhteistyötä asiakkaiden ja T&K-kumppaneiden – olivatpa ne valtion virastot, kansalliset laboratoriot, korkeakoulut tai muut teknologiayritykset – kanssa, jotta varmistetaan tarkka ymmärrys heidän työnkulun kipeistä kohdista ja loppupään laskentavaatimuksista.
Yhteissuunnittelu ja yhteistyö
Fabio Sanches on Bleximon kvanttitekniikan johtaja, ja hän työskentelee asiakkaiden kanssa kehittääkseen kohdennettuja kvanttialgoritmeja, jotka ratkaisevat heidän vaikeita laskentaongelmiaan samalla kun rakentavat ohjelmistokehystä algoritmien ja laitteistojen yhteissuunnittelulle. Sanches sanoo, että sovelluskohtaisten kvanttitietokoneiden syy on vastata asiakkaan kohtaamaan haasteeseen korkean suorituskyvyn laskennan näkökulmasta. "Asiakkaalla on tyypillisesti ongelma, joka vie paljon laskentatehoa ja paljon aikaa – jopa huippuluokan laskentaresursseja käytettäessä", hän selittää. "Nämä ongelmat ovat parhaita ehdokkaita kvanttilaskentaratkaisujen tehokkuuden ja kääntöpuolen tutkimiseen."
Aloittaen tietystä käytännön ongelmista – esimerkiksi toimitusketjun optimoinnista tai rahoitustuotteiden hinnoittelusta – Sanchesin ja kollegoiden tehtävänä on ymmärtää, mitkä kvanttialgoritmit ovat järkeviä kyseisen ongelman ratkaisemiseksi. Lyhennettyjen suoritusaikojen ja nopeamman toiminnan loppupeli riippuu Bleximon algoritmitiimin ja laitteiston suunnittelutoiminnon välisestä tiiviistä yhteistyöstä.
"Tämä on edestakaisin tapa, jolla lisäämme arvoa asiakkaillemme", Sanches toteaa. "Koska kvanttitietokoneet sopivat parhaiten tiettyihin ongelmiin, mielestämme on järkevää rakentaa järjestelmiä, jotka on täysin räätälöity näihin tehtäviin kehittämällä yhdessä kvanttialgoritmeja, kvanttiprosessoreja ja tukilaitteistoja, jotka on viritetty näitä erityissovelluksia varten."
Kustannusten ja monimutkaisuuden vähentäminen
Sovelluskohtainen lähestymistapa puolestaan tarkoittaa, että Bleximo pystyy eliminoimaan suuren osan kvanttilaskentajärjestelmiin liittyvästä laitteistosta, mikä vähentää ennakkoinvestointeja. "Meidän mantramme on pienempi monimutkaisuus tarkoittaa parempaa luotettavuutta ja pienempiä pääoma- ja käyttökustannuksia", selittää Chiara Pelletti, yrityksen laitesuunnittelujohtaja. Järjestelmän kärjessä tämä tarkoittaa, että kubitit ja kytkimet – samoin kuin prosessorikomponentit, mikroaaltouuniohjaimet ja muut laitteiston rakennusosat – lisätään vain "pakollinen" eikä "kiva saada" -periaatteella.
"Tavoitteena on selvittää paras arkkitehtuuri sovelluskohtaiselle kvanttiprosessorille – kuinka monta eri tyyppistä kubittia tarvitaan ja miten ne liittyvät toisiinsa – ja suunnitella laitteistot varmistamaan, että se pystyy suorittamaan tiettyjä porttitoimintoja tehokkaasti." lisää Pelletti. Toisin sanoen: suunnittele laitteiston yksinkertaisin mahdollinen arkkitehtuuri tarjoamaan ohjelmistolle tarvittavat ominaisuudet, samalla kun rakennat alustan, joka voi skaalata suurempaan määrään kubitteja ajan myötä.
Virtaviivaistaakseen näiden sovelluskohtaisten suprajohtavien kvanttiprosessorien suunnittelua Pelletti ja hänen tiiminsä ovat kehittäneet ohjelmistotyökalun kvanttisirun optimointiin – itse asiassa automatisoidun siruasettelun kaikkien prosessorin komponenttien optimaaliseen sijoittamiseen. "Työnkulkuun kuuluu yhä suurempien prosessorialueiden hienosäätöä tavoitteena täyttää tekniset vaatimukset ja parantaa koherenssiaikaa, joka on aika kubitin periaatteessa "pysyä hengissä", hän lisää. "Suunnitellut kytkennät nopeuttavat portti- ja lukuprosesseja ja vähentävät samalla melutasoa mahdollistavat toimintojen määrän lisäämisen, kun prosessori pysyy yhtenäisenä."
Lähennä, Pelletin ja hänen tiiminsä keskeiset tekniset ajurit poistavat kaikki häiriöt, jotka voivat vaikuttaa qubitin toimintaan. alustan suunnittelu vähentämään klassista ylipuhumista; ja ad-hoc-suodatuslaitteiden tuominen itse sirulle suojaamaan kubitit epäkoherenssilta. Huolelliset pakkausteknologian valinnat ovat myös välttämättömiä johdonmukaisuuden maksimoimiseksi, kun taas tietopohjainen lähestymistapa sirusuunnitteluun tukee kaikkea, mukaan lukien tärkeimpien suorituskykymittareiden kokeellinen todentaminen (ja iterointi) ja niiden riippuvuus mikrovalmistusprosesseista, sirupakkauksista, kryogeenisista käyttöolosuhteista ja ohjauselektroniikka.
Kaikki on kiinni ihmisistä
Teknologioista huolimatta Bleximon arvolupauksessa on kyse sen ihmisistä – tai tarkemmin sanottuna tiimin kollektiivisen toimialueen tietämyksen ja asiantuntemuksen kohdistamisesta nousevan kvanttilaskenta-alan nopeasti muuttuviin vaatimuksiin. "Laitteisto- ja ohjelmistopuolella vahvuutemme on siinä, että meillä on lahjakas yhdistelmä insinöörejä, jotka keskittyvät operatiiviseen toteutukseen ja sellaisiin kysymyksiin kuin skaalautuvuus, valmistettavuus ja toistettavuus ja jotka työskentelevät yhdessä uraauurtavaan soveltavaan tutkimukseen valmistautuneiden tutkijoiden kanssa", Sanches selittää.
Bleximo on omalta osaltaan ainutlaatuinen myös siinä, että sillä on mekaanisten insinöörien tiimi, jolla on erityisosaamista kryogeenisen tieteen ja teknologian alalla – erityisesti laimennusjääkaappien osajärjestelmistä ja erikoisjohdotuksista, joita tarvitaan suprajohtavien kvanttiprosessorien ultramatalissa lämpötiloissa. "Voimme ottaa huomioon koko kvanttilaskentajärjestelmän fysiikan, koska meillä on eri alojen asiantuntemusta", Sanches lisää. "Tällä tavalla luomme ratkaisuja ratkaisemaan tämän nousevan teknologian perusongelmia – ratkaisuja, jotka viime kädessä vievät laskentatehoa tuntemattomalle alueelle."
Laajemmin, Pelletti väittää, kvanttilaskenta on houkutteleva urapolku lahjakkaille fysiikan ja tekniikan jatko- ja jatko-opiskelijoille, erityisesti niille, jotka ovat kiinnostuneita jatkuvasta ongelmanratkaisusta huippuluokan fysiikan ja teknologian kehityksen rajapinnassa. "Start-up-yritykseen liittyminen on loistava tapa tutustua kaikkiin alan keskeisiin osiin – prosessorien suunnitteluun, testaukseen, kryogeniikkaan ja algoritmien kehittämiseen – jotta voit selvittää, missä on oma valintasi”, hän päättää.
Kvanttitietokoneiden tekeminen käytännöllisiksi
Aleksei Martšenkov on Bleximon perustaja ja toimitusjohtaja. Tässä hän antaa Fysiikan maailma otsikko ottaa start-upin kaupallisen ja teknologian tiekartan.
Millaisia asiakkaita ja T&K-kumppaneita etsit?
Bleximon keskittyminen sovelluskohtaisiin järjestelmiin antaa meille ainutlaatuisen edun varsinkin organisaatioissa, joilla on jo vakiintunut kvanttiohjelma. Haluamme työskennellä sellaisten ryhmien kanssa, joilla on vivahteikas ymmärrys heidän laskennallisista ongelmistaan ja myös siitä, mihin he pyrkivät kvanttilaskentaratkaisuna tiettyyn ongelmaan tai työnkulun vaikeuskohtaan.
Tässä skenaariossa voimme heti istua alas asiakkaan kanssa ja alkaa suunnitella kvanttilaskentajärjestelmää vastaamaan hänen vaatimuksiaan ja tehdä tiivistä yhteistyötä asiakkaan kanssa kvanttimoduulien käyttöönoton ajan. Meidän näkökulmastamme esimerkiksi lääketieteilijän, jonka päätehtävänä on suunnitella uusia huippulääkkeitä, ei tarvitse osata ohjelmoida kvanttitietokonetta. Sen sijaan integroimme kvanttilaskentaa heidän päivittäiseen toimintaansa.
Kuinka hyödynnät kehittyvän teollisuuden ekosysteemiä kvanttitieteessä ja -teknologiassa?
Nykyisen asiakas- ja kumppaniyhteistyömme rinnalla yksi suunniteltu aloite on tuoda joukkoon lisää akateemisia ja valtion tutkijoita sekä kvantti-startuppeja. Meillä on tällä hetkellä käynnissä useita projekteja tutkimuslaitosten ja yritysten kanssa, jotka kehittävät tuotteita kvanttilaskentaan, anturiin ja viestintään. Nämä kumppanuudet nopeuttavat omaa alustamme kehitystä ja tuottavat samalla tuloja.
Miltä menestys näyttää lyhyellä ja keskipitkällä aikavälillä?
Tällä hetkellä Bleximon painopisteenä on jatkuva tuotekehitys ja teknologiainnovaatiot, sellaisten arkkitehtuurien, algoritmien ja käännösmenetelmien kehittäminen, jotka parantavat suprajohtavien kvanttiprosessoridemme suorituskykyä.
Seuraavien 12 kuukauden aikana otamme käyttöön useisiin tiettyihin algoritmeihin kohdistettuja prosessoreita – 16–XNUMX kubitin tasolla – ja aloitamme betatestauksen strategisten kumppaneiden verkoston kanssa. Konteksti tässä on, että liitettävyys, tarkkuus ja koherenssiajat ovat usein pullonkaula kehittäjille, paljon enemmän kuin suuri määrä kubitteja. Kumppanimme voivat käyttää ohjelmistojaan taustallamme ja verrata sen suorituskykyä muiden taustaohjelmien suorituskykyyn.
Kolmen vuoden kuluttua aiomme skaalata jopa 1000 qubit prosessorit. Tätä silmällä pitäen kehitämme hybridiprosessoriarkkitehtuuria, jossa yhdistyvät suprajohtavat ja fotonitekniikat, joiden uskomme vapauttavan paljon halvempaa ja luotettavampaa suprajohtavien kubittien hallintaa korkeatiheyksisellä sirulla – jopa 1000 kubittia 6 tuuman kiekolla. .
Viesti Bleximo rakentaa kilpailuetuaan sovelluskohtaisella lähestymistavalla ilmestyi ensin Fysiikan maailma.
- 12 kuukautta
- a
- Meistä
- kiihdyttää
- pääsy
- Tili
- Saavuttaa
- poikki
- lisä-
- osoite
- käsitellään
- kehittynyt
- Etu
- Aerospace
- vaikuttaa
- algoritmi
- algoritmit
- Kaikki
- mahdollistaa
- rinnalla
- jo
- määrä
- Toinen
- Hakemus
- sovellukset
- sovellettu
- lähestymistapa
- arkkitehtuuri
- noin
- liittyvä
- Automatisoitu
- Pohjimmiltaan
- perusta
- koska
- Berkeley
- PARAS
- Vedonlyönti
- välillä
- jymymenestys
- lisäämällä
- tuoda
- rakentaa
- Rakentaminen
- rakentaa
- liiketoiminta
- liiketoimintamalli
- Kalifornia
- ehdokkaat
- kyvyt
- pääoma
- Ura
- varovainen
- tapauksissa
- tietty
- haaste
- halvempaa
- päällikkö
- toimitusjohtaja
- siru
- valintoja
- luokka
- Koodaus
- tehdä yhteistyötä
- työtovereiden
- kaupallinen
- Yhteydenpito
- Yritykset
- yritys
- Yrityksen
- pakottava
- kilpailukykyinen
- monimutkainen
- osat
- tietokone
- tietokoneet
- tietojenkäsittely
- laskentateho
- olosuhteet
- kytkeä
- Liitännät
- ohjaus
- Ydin
- kustannukset
- Luominen
- Tällä hetkellä
- asiakas
- Asiakkaat
- leikkaamisreuna
- sijoittaa
- käyttöön
- käyttöönotto
- Malli
- suunnittelu
- kehittää
- kehitetty
- kehittäjille
- kehittämällä
- Kehitys
- Laitteet
- eri
- vaikea
- laimennus
- Johtaja
- jakelu
- ei
- verkkotunnuksen
- alas
- ajo
- Huumeet
- ekosysteemi
- vaikutus
- tehokas
- tehokkaasti
- Elektroniikka
- poistaa
- syntymässä
- energia
- sitoutua
- insinööri
- Tekniikka
- Engineers
- erityisesti
- olennainen
- vakiintunut
- kaikki
- esimerkki
- teloitus
- johtaja
- olemassa
- asiantuntemus
- kasvot
- nopeasti liikkuva
- nopeampi
- tarkkuus
- Kuva
- suodatus
- taloudellinen
- Etunimi
- Keskittää
- keskityttiin
- seurata
- perustaja
- Puitteet
- alkaen
- toiminto
- perus-
- tuottaa
- Global
- tavoite
- Hallitus
- valmistua
- suuri
- uraauurtava
- Tarvikkeet
- laitteiston suunnittelu
- ottaa
- pää
- otsikko
- tätä
- korkeampi
- erittäin
- Miten
- Miten
- HTTPS
- Hybridi
- kuva
- heti
- parannus
- parantaminen
- sisältää
- Mukaan lukien
- Kasvaa
- yhä useammin
- teollisuuden
- teollisuus
- aloite
- Innovaatio
- laitokset
- yhdistää
- korko
- liitäntä
- käyttöön
- Investoinnit
- kysymykset
- IT
- itse
- avain
- Tietää
- tuntemus
- suuri
- suurempi
- Taso
- tasot
- vipuvaikutuksen
- linja
- logistiikka
- katso
- näköinen
- tehdä
- TEE
- Mantra
- tarvikkeet
- välineet
- keskikokoinen
- kokous
- menetelmät
- Metrics
- ehkä
- mielessä
- malli
- kk
- lisää
- kansallinen
- Lähellä
- välttämätön
- verkko
- Melu
- Huomautuksia
- numero
- upseeri
- jatkuva
- toiminta
- toiminta
- Operations
- optimointi
- organisaatioiden
- Muut
- oma
- osa
- erityinen
- kumppani
- kumppani
- kumppanuudet
- Ihmiset
- suorituskyky
- näkökulma
- Lääkealan
- lääkkeet
- fyysinen
- Fysiikka
- suunnitteilla
- foorumi
- mahdollinen
- mahdollinen
- teho
- tarkasti
- hinnoittelu
- prioriteetti
- Ongelma
- ongelmia
- Prosessit
- Suoritin
- Tuotteet
- tuotanto
- Tuotteemme
- Ohjelma
- ohjelma
- hankkeet
- ehdotus
- suojella
- toimittaa
- Kvantti
- kvanttilaskenta
- kysymys
- T & K-
- alue
- vähentää
- vähentämällä
- luotettava
- jäännökset
- edustaa
- edellyttää
- tarvitaan
- vaatimukset
- tutkimus
- Tutkijat
- Esittelymateriaalit
- tulot
- roadmap
- Rooli
- ajaa
- skaalautuvuus
- Asteikko
- tiede
- Tiede ja teknologia
- tieteet
- Tiedemies
- tutkijat
- tunne
- useat
- samankaltainen
- koska
- So
- Tuotteemme
- ratkaisu
- Ratkaisumme
- asiantuntija
- erikoistunut
- erityinen
- erityisesti
- tekniset tiedot
- nopeus
- Sponsored
- pino
- Alkaa
- Käynnistys
- aloituksia
- Strateginen
- Strategia
- tehostaa
- vahvuus
- menestys
- Tukea
- järjestelmä
- järjestelmät
- lahjakas
- kohdennettu
- kohdistaminen
- tehtävät
- joukkue-
- Tekninen
- Technologies
- Elektroniikka
- Teknologian kehitys
- ehdot
- Testaus
- -
- Kautta
- aika
- kertaa
- työkalu
- transformatiivinen
- tyypit
- tyypillisesti
- ymmärtää
- ymmärtäminen
- unique
- avata
- us
- käyttää
- arvo
- Vahvistus
- Vastaan
- Mitä
- onko
- vaikka
- Referenssit
- työskentely
- vuotta
- Sinun