גוקול סוברמאניאן ראווי
גוקול סוברמאניאן ראווי התחיל את שלו מלגת CIF בספטמבר 2020 לאחר שקיבל את הדוקטורט שלו (המתמקד בארכיטקטורת מחשבים) מה- אוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון באוגוסט 2020. גוקול נמצא כעת ב- אוניברסיטת שיקגו עובד על מחשוב קוונטי עם פרדריק צ'ונג, פרופסור סימור גודמן של מדעי המחשב. מקושרים הם הבלוגים שלו ב אלגוריתמים קוונטיים וריאציות ולהביא עוד אדריכלי מחשבים קלאסיים לתוך העולם הקוונטי. גוקול נמצא כעת בשוק העבודה האקדמי 2022-23.
שאר הפוסט הזה נכתב על ידי גוקול ראווי
פרויקט נוכחי
מחשוב קוונטי הוא פרדיגמה טכנולוגית משבשת עם פוטנציאל לחולל מהפכה בתחום המחשוב, ולכן גם בעולם. במשך שלושה עשורים, ההבטחה של מחשוב קוונטי התחזקה בהדרגה באמצעות התקדמות תיאורטית באלגוריתמים והתקדמות ניסיונית בטכנולוגיית מכשירים, שניהם נרשמים לרוב במנותק.
אבל בזמן שמכשירים קוונטיים הופכים מסקרנות במעבדה למציאות טכנית, חיוני לבנות מערכת אקולוגית מחשוב שאמורה לשפר באופן אקטיבי את היכולות הבסיסיות, המוגבלות, של היכולות הבסיסיות והמוגבלות של הטווח הקרוב (NISQ: Noisy Intermediate Scale Quantum) ולטווח הארוך (FT: עמיד בפני תקלות) מכונות קוונטיות, באופן שמכיר היטב את הצרכים של יישומי יעד קוונטיים. אדריכלי מחשבים הם קריטיים במיוחד למאמץ זה מכיוון שהם מיומנים בגישור על פערי המידע בין השכבות השונות של ערימת המחשוב וצברו מומחיות בהדרגה בבניית מערכות אופטימליות מאוד מוגבלות - זה לא יסולא בפז לעתיד המחשוב הקוונטי.
בתור ארכיטקט מחשבים קוונטיים שהוכשר הן במחשוב קוונטי והן במחשוב קלאסי, המחקר הפוסט-דוקטורט שלי התמקד בבניית מערכת אקולוגית היברידית של מחשוב קוונטי-קלאסי לטובת יתרון קוונטי מעשי. זה כלל מינוף עקרונות מחשוב קלאסי הן בחומר והן בפילוסופיה, ומאפשר לי להוביל פרויקטים קוונטיים מרגשים המכוונים: א) הפחתת שגיאות אדפטיבית ותמיכה קלאסית באלגוריתמים קוונטיים וריאציות (VAQEM, CAFQA ו QISMET); ב) ניהול משאבים קוונטי יעיל (QManager ו קוואנקורד); ו-ג) פענוח ניתן להרחבה לתיקון שגיאות קוונטי (חבריה).
כדי להדגיש את CAFQA כדוגמה: אלגוריתמים קוונטיים וריאציוניים הם בין היישומים המבטיחים ביותר ליתרון קוונטי לטווח הקרוב ויש להם יישום במגוון בעיות כגון הדמיית מערכות קוונטיות של הרבה גוף. VQAs מסתמכים על אופטימיזציה איטרטיבית של מעגל בעל פרמטרים ביחס לפונקציה אובייקטיבית. מכיוון שמכונות קוונטיות הן משאבים רועשים ויקרים, הכרחי לבחור באופן קלאסי את הפרמטרים ההתחלתיים של VQA כדי להיות קרובים לאופטימליים ככל האפשר, כדי לשפר את דיוק ה-VQA ולהאיץ את ההתכנסות שלהם במכשירים של היום. ב-CAFQA, הפרמטרים הראשוניים הללו נבחרים על ידי חיפוש יעיל ומדרגי דרך החלק הניתן לסימול קלאסי של המרחב הקוונטי (הידוע כמרחב Clifford) על ידי שימוש בטכניקת חיפוש דיסקרטי מבוססת בייסיאנית.
פְּגִיעָה
ראשית, פרויקטים אלה הראו השפעה כמותית משמעותית. בדוגמה מלמעלה, אתחול VQA עם CAFQA משחזר עד 99.99% מאי הדיוק שאבד בגישות האתחול הקלאסיות המתקדמות ביותר. כדוגמה נוספת, הצענו מפענח קריוגני לתיקון שגיאות קוונטי בשם Clique, שמבטל 70-99+% מרוחב הפס של פענוח תיקון השגיאות (בתוך ומחוץ למקרר הדילול) בעלות חומרה נמוכה מאוד. ההצעות האחרות שלנו הביאו גם שיפורים מהותיים לנאמנות הקוונטית וליעילות הביצוע הכוללת.
שנית, כיווני מחקר אלו פתחו דלתות למגוון רעיונות חדשניים במפגש בין מחשוב קוונטי וקלאסי, מה שעלול להרחיב את ההשתתפות של חוקרים בעלי מומחיות מחשוב קלאסית מגוונת.
מחקר נוסף
תחומי מחקר נוספים שאני עוסק בהם כוללים: א) זיהוי יישומי יעד קוונטיים חדשים שייהנו מתמיכה קלאסית; ב) חקר מגוון טכניקות הפחתת רעש בטכנולוגיות קוונטיות שונות; ג) ניסיון לצמצם עוד יותר את צווארי הבקבוק הקוונטים-קלאסיים לתיקון שגיאות; וכן ד) ניהול מערך מגוון של יישומים וטכנולוגיה בענן הקוונטי.
