CIFellows スポットライト: Gokul Subramanian Ravi

プラトン再発行

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ゴクル・サブラマニアン・ラヴィ

ゴクル・サブラマニアン・ラヴィ彼を始めた CIフェローシップ 2020 年 XNUMX 月に博士号 (コンピュータアーキテクチャに焦点を当てた) を取得した後、ウィスコンシン大学マディソン校 2020 年 XNUMX 月。Gokul は現在、シカゴ大学で量子コンピューティングに取り組んでいますフレデリック・チョン, シーモア・グッドマン教授コンピュータサイエンスの。リンクされているのは彼のブログです変分量子アルゴリズムそしてより多くをもたらします量子世界への古典的なコンピューターアーキテクト. Gokul は現在、2022 年から 23 年のアカデミックジョブマーケットにいます。

この投稿の残りの部分は Gokul Ravi によって書かれています

現行の企画

量子コンピューティングは、コンピューティング、ひいては世界に革命を起こす可能性を秘めた破壊的な技術パラダイムです。 XNUMX 年以上にわたり、量子コンピューティングの可能性は、アルゴリズムの理論的進歩とデバイス技術の実験的進歩を通じて徐々に強まり、両方ともしばしば単独で追求されてきました。

しかし、量子デバイスがラボの好奇心から技術的な現実へと変化しているため、短期 (NISQ: Noisy Intermediate Scale Quantum) および長期 (FT:ターゲットの量子アプリケーションのニーズを熟知した方法で、フォールトトレラント) 量子マシン。コンピューターアーキテクトは、コンピューティングスタックのさまざまなレイヤー間の情報のギャップを埋めることに長けており、厳密に制約された高度に最適化されたシステムを構築するための専門知識を徐々に蓄積しているため、この取り組みに特に重要です。これは量子コンピューティングの未来にとって非常に貴重です。

量子コンピューティングと古典コンピューティングの両方の訓練を受けた量子コンピューターアーキテクトとして、私のポスドク研究は、実用的な量子優位性のためのハイブリッド量子古典コンピューティングエコシステムの構築に焦点を当ててきました。これには、材料と哲学の両方で古典的なコンピューティングの原則を活用することが含まれており、以下をターゲットとするエキサイティングな量子プロジェクトを主導することができます。バケム, CAFQA & キスメット); b) 効率的な量子資源管理 (Qマネージャー & クアンコルド); c) 量子誤り訂正のためのスケーラブルな復号化 (徒党).

例として CAFQA を強調すると、変分量子アルゴリズムは、短期的な量子優位性の最も有望なアプリケーションの XNUMX つであり、量子多体システムのシミュレーションなどのさまざまな問題に適用されます。 VQA は、目的関数に関するパラメーター化された回路の反復最適化に依存しています。量子マシンはノイズが多く、高価なリソースであるため、VQA の精度を向上させ、今日のデバイスでの収束を加速するには、VQA の初期パラメーターをできるだけ最適に近づけるように古典的に選択することが不可欠です。 CAFQA では、これらの初期パラメーターは、ベイジアン最適化ベースの離散検索手法を使用して、量子空間の古典的にシミュレート可能な部分 (クリフォード空間として知られている) を効率的かつスケーラブルに検索することによって選択されます。

影響

第一に、これらのプロジェクトは、定量的に大きな影響を与えています。上記の例では、CAFQA を使用して VQA を初期化すると、従来の最先端の従来の初期化アプローチで失われた不正確さの 99.99% も回復します。別の例として、Clique と呼ばれる量子誤り訂正用の極低温デコーダを提案しました。これは、非常に低いハードウェアコストで (希釈冷凍機の内外で) エラー訂正デコード帯域幅の 70-99+% を排除します。私たちの他の提案も、量子忠実度と全体的な実行効率を大幅に改善しました。

第二に、これらの研究の方向性は、量子コンピューティングと古典コンピューティングの交差点でさまざまな新しいアイデアへの扉を開き、さまざまな古典コンピューティングの専門知識を持つ研究者の参加を拡大する可能性があります。