Quantinuum Mengklaim Quantum Pertama – Analisis Berita Komputasi Kinerja Tinggi | di dalamHPC

TOKYO, CAMBRIDGE, Inggris, dan BROOMFIELD, CO, 13 Juli 2023 — Perusahaan komputasi kuantum, Quantinuum, hari ini mengatakan bahwa mereka telah menjadi perusahaan pertama yang mensimulasikan molekul kimia dengan menerapkan algoritme toleransi kesalahan pada prosesor kuantum menggunakan qubit logis.

Langkah penting menuju penggunaan komputer kuantum untuk mempercepat penemuan molekuler, dengan pemodelan sistem kimia yang lebih baik, mengurangi waktu untuk menghasilkan nilai komersial dan ekonomi.

Ilmuwan Quantinuum, yang dipimpin dari Jepang, menggunakan tiga qubit logis pada komputer kuantum H1 Quantinuum untuk menghitung energi keadaan dasar dari molekul hidrogen (H2) menggunakan algoritme untuk perangkat toleran kesalahan awal yang disebut estimasi fase kuantum stokastik.

Sudah diketahui bahwa banyak algoritme yang dapat digunakan pada komputer kuantum era "NISQ" saat ini tidak akan menskalakan masalah yang lebih besar. Teknik estimasi fase yang digunakan dalam percobaan ini dengan qubit logis memiliki potensi skala yang lebih baik tetapi menantang untuk diimplementasikan pada komputer kuantum saat ini karena memerlukan sirkuit yang sangat kompleks, yang cenderung gagal karena derau.

Dr Raj Hazra, CEO dari kuantum, berkata: “Pengumuman hari ini mengubah halaman kimia kuantum pada komputer kuantum, membawa kita menuju era toleransi kesalahan awal. Pencapaian ini merupakan bukti dedikasi tim perangkat keras dan perangkat lunak di Quantinuum, yang secara konsisten menunjukkan kemampuan mereka untuk mencapai hasil kelas dunia. Itu dimungkinkan berkat komputer kuantum H1 yang menyatukan operasi gerbang fidelitas tinggi, konektivitas all-to-all dan logika kondisional, dengan algoritme, metode, dan teknik penanganan kesalahan yang benar-benar terdepan di dunia yang ditawarkan oleh platform kimia InQuanto kami.”

Dalam makalah pracetak ilmiah, "Mendemonstrasikan Estimasi Fase Kuantum Bayesian dengan Deteksi Kesalahan Kuantum", tim ilmuwan yang dipimpin oleh Dr Kentaro Yamamoto melaporkan bahwa mereka telah mengatasi tantangan ini dengan membuat dan menggunakan qubit logis yang dicapai dengan kode deteksi kesalahan yang baru dikembangkan yang dirancang untuk perangkat keras kuantum seri-H*. Kode menghemat sumber daya kuantum dengan segera membuang perhitungan jika mendeteksi qubit yang menghasilkan kesalahan selama proses perhitungan.

Ketika dikombinasikan dengan kebisingan rendah dari perangkat keras H-Series dan kemampuan Perangkat Lunak Quantinuum InQuanto, para peneliti dapat menjalankan sirkuit kompleks ini untuk pertama kalinya, menghasilkan hasil simulasi yang lebih akurat daripada yang dicapai tanpa kode deteksi kesalahan. Membuat dan menggunakan qubit logis dengan deteksi kesalahan adalah prasyarat untuk koreksi kesalahan yang lebih canggih, yang memberikan perlindungan waktu nyata untuk komputer kuantum terhadap berbagai bentuk "kebisingan".

Dr. Kentaro Yamamoto, Peneliti Senior di Quantinuum, berkata: “Mensimulasikan molekul hidrogen dan mendapatkan hasil yang begitu baik dengan algoritme toleran kesalahan awal pada qubit logis adalah hasil eksperimen yang sangat baik dan mengingatkan kita seberapa cepat kita terus maju. Hasil ini mungkin mencerminkan dimulainya babak baru bagi para profesional komputasi kuantum, di mana kita dapat mulai mengadopsi algoritme toleran kesalahan awal pada perangkat jangka pendek, menggunakan semua teknik yang pada akhirnya akan diperlukan untuk komputasi kuantum skala besar di masa depan.”

Bagi para peneliti ilmiah dan perusahaan industri di sektor-sektor seperti kesehatan, energi, otomotif, dan manufaktur, yang berinvestasi besar-besaran dalam meneliti molekul dan material masa depan, demonstrasi ini menyiratkan bahwa waktu untuk komputasi kuantum yang bermanfaat terus semakin dekat.

Demonstrasi ini, yang dijalankan pada komputer kuantum Model Sistem H1 Quantinuum, Didukung oleh Honeywell, akan diintegrasikan ke dalam versi mendatang dari platform kimia komputasi kuantum terdepan di industrinya, InQuanto, yang memungkinkan perusahaan industri dan peneliti akademik untuk mengeksplorasi penggunaan kesalahan awal- algoritma toleran berjalan pada komputer kuantum untuk pemodelan material dan molekuler.