In risonanza con la risonanza IQM-di Brian Siegelwax

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Una foto della parte IQM Garnet del pacchetto software IQM Resonance, una piattaforma di calcolo quantistico utilizzata per la ricerca informatica.

By Brian Siegelwax pubblicato il 12 aprile 2024

Stai aspettando in code che durano ore, giorni o anche di più per utilizzare un computer quantistico? Le opzioni premium come allocazioni, prenotazioni e sessioni stanno per scadere? I tuoi budget mensili sono impegnativi mentre cerchi di completare i lavori in modo tempestivo?

Ho svolto così tanti lavori in così poco tempo che avevo bisogno di fare un pisolino. Storia vera.

Risonanza IQM è il cloud di IQM servizio di calcolo quantistico. Attualmente offre IQM Garnet, un computer quantistico superconduttore da 20 qubit, e IQM Deneb, un computer quantistico superconduttore da 6 qubit all-to-all-connected. I dettagli delle differenze tecniche possono essere trovati qui.

IQM Resonance è il nostro nuovo servizio cloud, dedicato ad accelerare l'esplorazione, la ricerca e l'innovazione del calcolo quantistico. Che tu provenga dal mondo accademico o aziendale, disporrai di un ambiente di servizi completamente gestito con le nostre QPU e hardware più recenti non disponibili altrove.

Sono disponibili prove gratuite di un'ora e ho cercato di trarne il massimo vantaggio possibile. Da tenere in considerazione: il buono, il brutto e il cattivo della risonanza IQM.

Il buono

Vere prenotazioni. Per accesso dedicato per un'ora si intende un accesso dedicato per un'ora. Senza preparare alcun codice in anticipo, durante la prova ho eseguito 35 lavori, inclusi lavori batch (circuiti quantistici multipli). Se non hai mai avuto un computer quantistico da molti milioni di dollari/euro tutto per te, è fantastico.

Multiproprietà settimanale. Il paradigma di IQM garantisce un'ora di accesso dedicato settimanale. Questo è un paradigma molto migliore rispetto ad aspettare fino al 1° del mese successivo, consumando tutto il tuo accesso premium quasi immediatamente, e poi aspettare di nuovo fino al 1° del mese successivo prima di poter realisticamente realizzare qualsiasi cosa.

Confronto dei costi. Non ho la libertà di pubblicare i prezzi, ma sospetto che molte organizzazioni possano risparmiare denaro passando a IQM.

Cruscotto. Tutto quello che dovevo trovare è stato facile da trovare: la chiave API, le specifiche hardware e la documentazione sono intuitivamente dove dovrebbero essere. Oltre alla facilità di navigazione, il portale non è ingombrato da tutto ciò che non ti serve.

Chiave API. Puoi accedere a IQM Resonance dal tuo ambiente preferito. Ho utilizzato Google Colab e non ho riscontrato problemi relativi all'ambiente.

20,000 colpi. Il codice di esempio specifica un numero di colpi pari a 1,000, ma è possibile aumentarlo fino a 20,000. Storicamente ho trovato questo limite sufficiente.

Veloce. Ho registrato tempi di invio-recupero da 15.9 secondi (stato Bell) a 33.3 secondi (20 qubit GHZ). A causa dell'accesso dedicato, i tempi di attesa erano di 0 secondi.

Lavori in batch. Non ho avuto il tempo di spingermi oltre i limiti, ma un lotto di 20 stati Bell è stato completato in 3 minuti e 16 secondi. Non c'era tempo sufficiente per risolvere gli errori con 100 stati Bell e 20 stati GHZ da 20 qubit, ma i lavori batch di piccole dimensioni sono sicuramente supportati. Per essere onesti nei confronti di IQM, non l'ho nemmeno visto nella documentazione; L'ho appena provato per vedere se avrebbe funzionato. Lo fa.

Coerenza. I primi due risultati per gli stati GHZ costruiti in modo inefficiente – qubit 0 entangled con tutti gli altri – erano corretti fino a 15 qubit senza mitigazione dell’errore di misurazione. Qualche anno fa era impossibile arrivare fino a 5 sull'hardware disponibile, quindi 15 è meglio di quanto mi aspettassi.

Il Bad

IQM Deneb. Dopo aver visto il file dimostrazione, Avrei voluto aver chiesto di utilizzare IQM Deneb. Questa non è una critica a IQM Garnet, ma non ho mai visto niente di simile a IQM Deneb prima. Quindi, il "brutto" è che finora ho giocato solo con un backend IQM.

Mitigazione degli errori. "Il brutto" è che non c'era tempo sufficiente per provarlo. Sarebbe interessante vedere quanto si potrà spingere ulteriormente IQM Garnet.

Circuiti batch. Tutti i circuiti di ciascun lotto devono misurare gli stessi qubit. Questo potrebbe non essere un vincolo per ogni lavoro, ma ovviamente ho scoperto il limite presentando circuiti di dimensioni diverse e misurate in modo diverso.

Login. Inizialmente era necessaria la risoluzione dei problemi. Hanno recuperato il tempo quindi ho comunque ottenuto una valutazione completa, ma sarei negligente se lo omettessi. Mi è stato detto che la causa è stata identificata e risolta, quindi spero che non dovrebbe riguardare nessun altro.

Codice di esempio. È disponibile un codice di esempio sufficiente per creare ed eseguire circuiti, ma inizialmente è stata necessaria anche la risoluzione dei problemi. Dopo il singhiozzo, però, tutto è andato liscio. Si spera che la risoluzione di questo problema dovrebbe anche impedire che questo problema colpisca qualcun altro.

Coerenza. Già di cinque qubit le misurazioni GHZ erano notevolmente distorte verso lo zero. Ancora una volta, questo senza ottimizzare il circuito per la topologia di IQM Garnet. E, ancora una volta, l'ho spinto a 15 qubit. E, ancora una volta, senza mitigazione degli errori. Ma senza l’ottimizzazione del circuito, potresti ritrovarti a raggiungere i limiti di rilassamento dei qubit.

Pietre portafortuna. Avrebbe potuto chiamarsi IQM Ametista, ma sto divagando….

Il Cattivo

Dipendenza. Il problema con la dipendenza del software da altro software è che i problemi della dipendenza possono diventare i problemi del software dipendente. Esiste la possibilità che sorgano problemi relativi alle dipendenze che potrebbero costringerti ad aggiornare il codice senza alcuna colpa di IQM se non per aver incluso la dipendenza.

Conclusione: la risonanza aiuta la ricerca informatica

La risonanza IQM è un’opzione legittima per la ricerca sull’informatica quantistica. Lo sapevo durante il mio processo, a causa del recente concerti che riproduceva musica composta con uno dei computer quantistici IQM, ma è sempre preferibile la conferma pratica. I concerti sono stati in grado di recuperare i risultati delle misurazioni quasi in tempo reale e di riprodurre le nuove composizioni insieme alle performance umane. Al contrario, mi sono concentrato semplicemente sulla determinazione dei limiti di IQM Garnet, che è molto più semplice quando i lavori vengono completati in modo tempestivo.

Categorie:
fotonica, calcolo quantistico, riparazioni, Software

Tag:
Brian Siegelwax, IQM, Risonanza IQM, Granato IQT