Algorithmiq dans la démonstration de Quantum Utility Path avec IBM Quantum - Analyse de l'actualité du calcul haute performance | à l'intérieur du HPC

Algorithmiq dans la démonstration de Quantum Utility Path avec IBM Quantum – Analyse de l'actualité du calcul haute performance | à l'intérieur du HPC

Horodatage: 4 décembre 2023 5:31
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Helsinki et Yorktown, Virginie, 4 décembre 2023 : Algorithmiq, une entreprise de développement d'algorithmes quantiques pour les sciences de la vie, a déclaré avoir mené l'une des expériences d'atténuation des erreurs les plus importantes à ce jour sur le matériel IBM. La société a déclaré que cela permet à Algorithmiq et IBM d'atteindre une utilité quantique pour des cas d'utilisation réels.

L'expérience a été réalisée avec les algorithmes d'atténuation des erreurs d'Algorithmiq sur IBM Nazca, le processeur Eagle à 127 qubits, en utilisant 50 qubits actifs x 98 couches de CNOTS et donc un total de 2402 2022 portes CNOTS. Cette étape importante dans le domaine est le résultat d'une collaboration entre les deux équipes, qui ont uni leurs forces en XNUMX dans le but d'obtenir un avantage quantique pour la chimie.

Les ordinateurs quantiques, lorsqu’ils sont utilisés, présentent encore des niveaux d’erreurs élevés qui empêchent d’effectuer des calculs significatifs à grande échelle sur le matériel. Actuellement, l’un des plus grands défis de l’informatique quantique est de surmonter ce bruit lors de l’exécution. Les techniques d'atténuation des erreurs sont conçues pour permettre l'exécution d'algorithmes en présence d'erreurs. Cependant, ils deviennent généralement très inefficaces en termes d'exécution à mesure que la taille du problème et le nombre de qubits augmentent. L'atténuation évolutive des erreurs est au cœur de la plateforme de découverte de médicaments d'Algorithmiq, Aurora, et c'est précisément ce qui a été validé sur scène lors du Sommet Quantum annuel le plus attendu d'IBM - un événement annuel où IBM présente à ses clients et partenaires proches les dernières avancées dans le domaine quantique et révèle la feuille de route de développement matériel pour l'année prochaine.

Les résultats ont été obtenus en utilisant AlgorithmeLes techniques exclusives Tensor Network Error Mitigation (TEM) de ont été appliquées à une expérience réalisée en collaboration avec l'équipe d'Ivano Tavernelli à IBM Zurich et conçue en collaboration avec le groupe de John Goold au Trinity College de Dublin. Cette technique puissante atténue complètement le bruit même si la profondeur du circuit augmente, un régime dans lequel les meilleures méthodes d'atténuation des erreurs échouent généralement et récupèrent le signal quantique à partir de pratiquement rien (à une valeur proche de 0).

Les méthodes d'Algorithmiq sont capables de récupérer le signal dans des régimes où certaines des méthodes précédentes d'atténuation des erreurs rencontraient des difficultés avec des améliorations significatives en termes de surcharge de mesure, ce qui se traduit par des calculs beaucoup plus rapides en quelques heures au lieu de plusieurs dizaines d'années.

L’impact de ces expériences jette les bases nécessaires à l’application du calcul quantique à grande échelle, qui restera pertinent tout au long du chemin menant à l’ère de la tolérance aux pannes.

Le professeur Sabrina Maniscalco, cofondatrice et PDG d'Algorithmiq, a déclaré : « C'est un grand honneur de présenter cette étape réussie avec l'équipe d'IBM lors de l'IBM Summit. Aujourd'hui, cela confirme une fois de plus que les principales techniques d'atténuation des erreurs d'Algorithmiq sont puissantes et permettront des expériences à grande échelle sur des cas d'utilisation spécifiques, ce qui nous mènera à l'ère de l'utilité quantique pour de véritables applications commerciales. J'ai consacré plus de 20 ans de ma vie à l'étude des systèmes quantiques bruyants, en tant que professeur, et je n'aurais jamais cru que ce type d'expérience serait possible si tôt. Il va sans dire que je suis extrêmement enthousiasmé par les objectifs que nous nous sommes fixés pour 2024. Les résultats d'aujourd'hui ne sont qu'un début !

Suite à l'annonce de la technique d'atténuation des erreurs, Sabrina Maniscalco, PDG et co-fondatrice d'Algorithmiq, était de retour sur scène pour présenter d'autres réalisations clés des derniers résultats publiés par l'équipe, cette fois avec AstraZeneca, IBM et le Hartree Center sur une nouvelle approche. convient pour étudier les réactions de transfert de protons qui traitent à la fois les électrons et les noyaux avec la même mécanique quantique. La combinaison de ce dernier avec les algorithmes de mappage et de compilation fermion-qubit adaptés au matériel d'Algorithmiq a considérablement réduit les exigences matérielles quantiques par rapport aux méthodes existantes (nous avons observé jusqu'à 54 % de réduction du nombre d'opérations bruyantes) et a jeté les bases du premier matériel. expériences.

Guillermo García-Pérez, CSO et co-fondateur d'Algorithmiq : « L'importance de ces résultats démontre la puissance de notre outil clé, des mesures complètes sur le plan informationnel qui, lorsqu'elles sont combinées avec le meilleur matériel de sa catégorie, constituent le tremplin vers toute simulation quantique évolutive et le base pour toute candidature significative.

Pour consolider l'avance d'Algorithmiq dans le domaine des logiciels de chimie quantique, IBM a annoncé dans son dernier blog que la startup deviendrait les nouveaux propriétaires de Qiskit Code Nature, la communauté quantique hautement organisée d'IBM pour la chimie. Cette nouvelle s'inscrit dans une série de changements apportés à l'écosystème Qiskit, accueillant des partenaires externes pour maintenir les référentiels et donner aux communautés un rôle plus important dans le développement d'algorithmes et d'applications.

Matteo Rossi, CTO et co-fondateur d'Algorithmiq a commenté : « Nous sommes ravis d'être les nouveaux propriétaires de code de confiance de Qiskit Nature. Grâce à l'expertise de notre équipe dans les méthodes de pointe en chimie quantique et en informatique quantique, et en collaborant étroitement avec la communauté, nous visons à développer des logiciels qui permettent aux chercheurs et aux entreprises de relever les profonds défis de la simulation quantique à venir dans les sciences naturelles. .»

L'approche de mesure nouvelle d'Algorithmiq combinée à ses méthodes chimiques de pointe ont permis à l'équipe d'obtenir jusqu'à 4.25 millions de dollars du Wellcome Leap pour concevoir de nouvelles interactions photoniques-médicaments dans la prévention et le traitement du cancer aux côtés de leurs partenaires, IBM et Cleveland Clinic.

Plus d'informations sur les dernières expériences présentées au IBM Summit ont été publiées dans un blog d'Algorithmiq ici et article TEM dans l'arxiv ici.

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