カリフォルニアを拠点とする新興企業 ブレキシモ は、量子コンピューティングへのアプリケーション固有のアプローチが、グローバルなロジスティクスや航空宇宙から製薬、先端材料、エネルギーの生産と流通に至るまで、さまざまな業界にわたる非常に複雑な実用上の問題に対処する上で、より効率的であり、実際に変革的であると確信しています。 「量子コンピューティングを通じてイノベーションを推進」している同社は、2018年以来、フルスタックの超電導アプリケーション固有のコンピューティングシステムを開発しており、 カリフォルニア大学バークレー校 & ローレンス・バークレー国立研究所 量子コンピューティングエコシステムの他の企業と同様に。
戦略的な差別化には、特定のアルゴリズムの実行速度の向上に重点を置いた、コーディングとハードウェア設計が相互に続くBleximoの共同設計方法論が伴います。 超伝導体の基本的な物理学から展開された量子コンピューティングシステムのソフトウェアアーキテクチャまですべてをカバーする、製品開発への基礎となる全体論的アプローチは、アルゴリズム、ソフトウェア、およびハードウェアをXNUMXつのプラットフォームに統合します。
その統一された開発戦略はすべてのユースケースで類似していますが、各コンピューティングシステムでは、特定のアプリケーションに固有の変更と拡張が必要になる場合があります。 そのため、Bleximoのビジネスモデルでは、政府機関、国立研究所、学術機関、その他のテクノロジー企業など、顧客やR&Dパートナーと緊密に連携して、それぞれのワークフローの問題点とダウンストリームコンピューティング要件を詳細に理解することが基本です。
共同設計とコラボレーション
Fabio Sanchesは、Bleximoの量子エンジニアリングの責任者であり、顧客と協力して、アルゴリズムとハードウェアの共同設計のためのソフトウェアフレームワークを構築しながら、困難な計算問題に対処するターゲットを絞った量子アルゴリズムを開発しています。 Sanches氏によると、アプリケーション固有の量子コンピューターの存在理由は、高性能コンピューティングの観点から顧客が直面する課題に対処することです。 「顧客は通常、最先端のコンピューティングリソースにアクセスできる場合でも、多くのコンピューティング能力とかなりの時間を要する問題を抱えています」と彼は説明します。 「これらの問題は、量子コンピューティングソリューションの有効性と利点を研究するための最良の候補です。」
サプライチェーンの最適化や金融商品の価格設定など、特定のクラスの実際的な問題から始めて、Sanchesと同僚の仕事は、問題の問題に取り組むためにどの量子アルゴリズムが理にかなっているのかを理解することです。 実行時間の短縮と操作の高速化という最終的なゲームは、Bleximoのアルゴリズムチームとハードウェアエンジニアリング機能の間の緊密な相互作用にかかっています。
「これは、私たちがお客様に付加価値を提供する場所です」とSanches氏は述べています。 「最終的には、量子コンピューターは特定の問題に最も適しているため、これらの特定のアプリケーションに合わせて調整された量子アルゴリズム、量子プロセッサー、およびサポートハードウェアを共同開発することにより、これらのタスクに完全に合わせたシステムを構築することは理にかなっています。」
コストと複雑さを軽減する
アプリケーション固有のアプローチは、Bleximoが量子コンピューティングシステムに関連するハードウェアオーバーヘッドの多くを排除し、先行投資を削減できることを意味します。 「私たちのモットーは、複雑さが低いことは、信頼性が高く、資本コストと運用コストが低いことを意味します」と、同社のハードウェアエンジニアリングディレクターであるChiaraPelletti氏は説明します。 システムのシャープエンドでは、これは、キュービットとカプラー、およびプロセッサーコンポーネント、マイクロ波コントローラー、その他のハードウェアビルディングブロックが、「必要なもの」ではなく「必要なもの」にのみ追加されることを意味します。
「目的は、アプリケーション固有の量子プロセッサに最適なアーキテクチャ(さまざまなタイプのキュービットがいくつ必要であり、それらがどのように相互に接続するか)を把握し、特定のゲート操作を効率的に実行できるようにハードウェアを設計することです。」ペレッティを追加します。 別の言い方をすれば、ハードウェアで可能な限り最も単純なアーキテクチャを設計して、ソフトウェアに必要な機能を提供すると同時に、時間の経過とともにより多くのキュービットに拡張できる可能性のあるプラットフォームを構築します。
これらのアプリケーション固有の超伝導量子プロセッサの設計を合理化するために、Pellettiと彼女のチームは、量子チップ最適化のためのソフトウェアツールを開発しました。つまり、すべてのプロセッサコンポーネントを最適に配置するための自動チップレイアウトです。 「ワークフローには、仕様を満たし、コヒーレンス時間(キュービットが基本的に「生き続ける」ことができる時間)を改善することを目的として、ますます大きくなるプロセッサ領域を微調整することが含まれます」と彼女は付け加えます。 「ノイズレベルを低減しながらゲートおよび読み出しプロセスを高速化するためのエンジニアリングカップリングにより、プロセッサのコヒーレント性を維持しながら実行できる操作の数を増やすことができます。」
ズームインすると、ペレッティと彼女のチームのコアテクニカルドライバーは、キュービットの動作に影響を与える可能性のある干渉を排除しています。 従来のクロストークを減らすためにプラットフォームを設計する。 量子ビットをデコヒーレンスから保護するために、チップ自体にアドホックフィルタリングデバイスを導入します。 一貫性を最大化するには、パッケージングテクノロジーに関する慎重な選択も不可欠です。一方、チップ設計へのデータ駆動型アプローチは、主要なパフォーマンスメトリックの実験的検証(および反復)や、微細加工プロセス、チップパッケージング、極低温動作条件への依存など、すべてを支えます。制御電子機器。
それはすべて人々についてです
テクノロジーの差別化要因にもかかわらず、Bleximoのバリュープロポジションは、すべてその従業員に関するものです。より正確には、チームの集合的なドメイン知識と専門知識と、初期の量子コンピューティング業界の急速に変化する要件との整合性です。 「ハードウェアとソフトウェアの面では、私たちの強みは、運用の実行とスケーラビリティ、製造可能性、再現性などの問題に焦点を当てたエンジニアの才能ある組み合わせが、画期的な応用研究に向けた科学者と協力することにあります」とSanches氏は説明します。
Bleximoは、その一部として、極低温科学と技術の専門的なノウハウを持つ機械エンジニアのチームを持っているという点でもユニークです。具体的には、超電導量子プロセッサの超低温動作を実現するために必要な希釈冷凍機サブシステムと特殊な配線です。 「さまざまな分野にわたる社内の専門知識により、量子コンピューティングシステム全体の物理学を考慮に入れることができます」とSanches氏は付け加えます。 「このようにして、この新しいテクノロジーの根本的な問題に対処するソリューションを作成しています。これは、最終的には未知の領域にコンピューティング能力をもたらすソリューションです。」
より広義には、量子コンピューティングは、物理科学と工学の才能のある大学院生と大学院生、特に最先端の物理学と技術開発の間のインターフェースで継続的な問題解決に関心を持つ学生にとって、魅力的なキャリアパスを表すとペレッティは主張します。 「新興企業に参加することは、プロセッサの設計、テスト、極低温学、アルゴリズム開発など、この分野のすべてのコア分野に触れることができる優れた方法です。これにより、好みがどこにあるかを把握できます」と彼女は結論付けています。
量子コンピューターを実用化する
Alexei Marchenkovは、Bleximoの創設者兼最高経営責任者です。 ここで彼は与える 物理学の世界 見出しは、新興企業の商業および技術ロードマップを取り上げています。
どんな種類の顧客やR&Dパートナーと関わりたいですか?
Bleximoはアプリケーション固有のシステムに重点を置いているため、特にすでに確立された量子プログラムを持っている組織では、独自の利点が得られます。 私たちは、計算上の問題が何であるか、また、ワークフローの特定の問題や問題点に対する量子コンピューティングソリューションの観点から、彼らが何を目標としているのかを微妙に理解しているチームと協力したいと考えています。
このシナリオでは、お客様とすぐに座り、要件を満たす量子コンピューティングシステムの設計を開始し、量子モジュールの展開全体を通じてお客様と緊密に連携することができます。 私たちの観点からすると、たとえば、新しい大ヒット薬を設計することを主な役割とする製薬科学者は、量子コンピューターのプログラミング方法を知る必要はありません。 むしろ、量子コンピューティングを彼らの日常業務に統合します。
量子科学と技術で新興産業のエコシステムをどのように活用していますか?
既存の顧客とパートナーのコラボレーションに加えて、計画されているイニシアチブのXNUMXつは、より多くの学術研究者と政府研究者、およびクォンタムの新興企業をミックスに加えることです。 現在、量子コンピューティング、センシング、通信向けの製品を開発している研究機関や企業との間で、いくつかの進行中のプロジェクトがあります。 これらのパートナーシップは、収益を生み出しながら、独自のプラットフォーム開発を加速します。
短期的および中期的な成功はどのように見えますか?
現在、Bleximoの優先事項は、継続的な製品の改善と技術革新であり、超電導量子プロセッサのパフォーマンスを向上させるアーキテクチャ、アルゴリズム、およびコンパイル方法を開発しています。
今後12か月で、16〜XNUMXキュービットのレベルで、いくつかの特定のアルゴリズムを対象とするプロセッサを導入し、戦略的パートナーのネットワークを使用してベータテストを開始します。 ここでのコンテキストは、接続性、忠実度、および一貫性の時間は、多くの場合、開発者にとってボトルネックであり、多数のキュービットよりもはるかに多いということです。 当社のパートナーは、当社のバックエンドでソフトウェアを実行し、そのパフォーマンスを他のバックエンドのパフォーマンスと比較することができます。
1000年後には、1000キュービットプロセッサまでスケールアップする予定です。 これを念頭に置いて、超電導技術とフォトニック技術を組み合わせたハイブリッドプロセッサアーキテクチャに取り組んでいます。これにより、高密度チップ上の超電導量子ビットのはるかに安価で信頼性の高い制御が可能になります。6インチウェーハでは最大XNUMX量子ビットです。 。
ポスト Bleximoは、アプリケーション固有のアプローチで競争上の優位性を構築します 最初に登場した 物理学の世界.
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