Gokul Subramanian Ravi
Gokul Subramanian Ravi kezdte az övét CIF-ösztöndíj 2020 szeptemberében, miután megszerezte a doktori fokozatot (számítógép-architektúrára összpontosítva). University of Wisconsin-Madison 2020 augusztusában. Gokul jelenleg a University of Chicago dolgozik a kvantumszámításon Frederic Chong, Seymour Goodman professzor Számítástechnika. Linkelve vannak a blogjai variációs kvantum algoritmusok és többet hoz klasszikus számítógépes építészeket a kvantumvilágba. Gokul jelenleg a 2022-23-as akadémiai munkaerőpiacon van.
A bejegyzés többi részét Gokul Ravi írta
Jelenlegi projekt
A kvantumszámítás egy bomlasztó technológiai paradigma, amely forradalmasíthatja a számítástechnikát, és ezáltal a világot. Az elmúlt három évtizedben a kvantumszámítástechnika ígérete fokozatosan erősödött az algoritmusok elméleti fejlődésének és az eszköztechnológia kísérleti fejlődésének köszönhetően, amelyeket gyakran elszigetelten folytatnak.
De mivel a kvantumeszközök a laboratóriumi kíváncsiságból a technikai valósággá változnak, létfontosságú egy olyan számítástechnikai ökoszisztéma felépítése, amely aktívan javítja a rövid távú (NISQ: Noisy Intermediate Scale Quantum) és a hosszú távú (FT: Noisy Intermediate Scale Quantum) alapvető, korlátozott képességeit. Hibatűrő) kvantumgépek, a célkvantumalkalmazások igényeit jól ismerő módon. A számítógép-építészek különösen kritikusak ebben a törekvésben, mivel ügyesen áthidalják a számítási verem különböző rétegei közötti információs szakadékot, és fokozatosan felhalmozták a szakértelmüket a szorosan korlátozott, magasan optimalizált rendszerek felépítésében – ez felbecsülhetetlen a kvantumszámítás jövője szempontjából.
Mint kvantumszámítógép-építész, aki mind a kvantum-, mind a klasszikus számítástechnikában képzett, posztdoktori kutatásaim egy hibrid kvantum-klasszikus számítástechnikai ökoszisztéma felépítésére összpontosítottak gyakorlati kvantumelőnyök érdekében. Ez magában foglalta a klasszikus számítási elvek kiaknázását mind az anyagban, mind a filozófiában, lehetővé téve számomra, hogy izgalmas kvantumprojekteket vezessek, amelyek célja: a) Adaptív hibacsökkentés és a variációs kvantum algoritmusok klasszikus támogatása (VAQEM, CAFQA és a QISMET); b) Hatékony kvantumerőforrás-gazdálkodás (QManager és a Quancorde); és c) Skálázható dekódolás kvantumhiba-javításhoz (Kattintsunk).
Példaként kiemelve a CAFQA-t: A variációs kvantum algoritmusok a rövid távú kvantumelőnyök legígéretesebb alkalmazásai közé tartoznak, és számos probléma megoldásában alkalmazhatók, például kvantum-többtest-rendszerek szimulációjában. A VQA-k egy paraméterezett áramkör iteratív optimalizálására támaszkodnak egy célfüggvényhez képest. Mivel a kvantumgépek zajosak és drága erőforrások, elengedhetetlen, hogy a VQA kezdeti paramétereit klasszikusan úgy kell megválasztani, hogy azok a lehető legközelebb legyenek az optimálishoz, hogy javítsuk a VQA pontosságát és felgyorsítsuk konvergenciájukat a mai eszközökön. A CAFQA-ban ezeket a kezdeti paramétereket a kvantumtér klasszikusan szimulálható részén (Clifford-térként ismert) hatékony és skálázható kereséssel választják ki Bayes-optimalizáláson alapuló diszkrét keresési technikával.
Hatás
Először is, ezek a projektek jelentős mennyiségi hatást mutattak. A fenti példában a VQA-k CAFQA-val történő inicializálása a korábbi korszerű klasszikus inicializálási megközelítések során elveszett pontatlanság 99.99%-át helyreállítja. Egy másik példaként a kvantumhiba-javításhoz egy Clique nevű kriogén dekódert javasoltunk, amely nagyon alacsony hardverköltség mellett kiküszöböli a hibajavító dekódolási sávszélesség 70-99+%-át (a hígítóhűtőben és azon kívül). Más javaslataink is jelentős javulást hoztak a kvantumhűség és az általános végrehajtási hatékonyság terén.
Másodszor, ezek a kutatási irányok számos új ötlet előtt nyitottak ajtót a kvantum- és a klasszikus számítástechnika metszéspontjában, potenciálisan kibővítve a klasszikus számítástechnikai szakértelemmel rendelkező kutatók részvételét.
További kutatások
További kutatási területeim a következők: a) Új célkvantum-alkalmazások azonosítása, amelyek hasznot húznak a klasszikus támogatásból; b) Különféle zajcsökkentési technikák feltárása különböző kvantumtechnológiákon; c) A hibajavítási kvantum-klasszikus szűk keresztmetszetek további csökkentése; és d) sokféle alkalmazás és technológia kezelése a kvantumfelhőben.
