Start-up in Californië Bleximo gokt erop dat de toepassingsspecifieke benadering van kwantumcomputing efficiënter – en zelfs transformatief – is bij het aanpakken van zeer complexe praktische problemen in een groot aantal industrieën – van wereldwijde logistiek en ruimtevaart tot farmaceutica, geavanceerde materialen en energieproductie en -distributie. Het bedrijf, dat "innovatie stimuleert door middel van kwantumcomputing", ontwikkelt sinds 2018 full-stack, supergeleidende toepassingsspecifieke computersystemen, in samenwerking met vooraanstaande R&D-partners zoals de University of California Berkeley en Lawrence Berkeley National Laboratory evenals andere bedrijven in het quantum computing-ecosysteem.
Strategische differentiatie wordt geleverd met Bleximo's co-design-methodologie, waarbij codering en hardware-ontwerp elkaar opvolgen, met de focus op het verhogen van de uitvoeringssnelheid van een bepaald algoritme. De onderliggende holistische benadering van productontwikkeling, die alles omvat, van de fundamentele fysica van supergeleiders tot de software-architectuur van een ingezet kwantumcomputersysteem, integreert algoritmen, software en hardware in één platform.
Die uniforme ontwikkelingsstrategie is vergelijkbaar voor alle gebruiksscenario's, hoewel elk computersysteem mogelijk wijzigingen en verbeteringen vereist die specifiek zijn voor een bepaalde toepassing. Als zodanig is het van fundamenteel belang voor het bedrijfsmodel van Bleximo om nauw samen te werken met klanten en R&D-partners - of het nu gaat om overheidsinstanties, nationale laboratoria, academische instellingen of andere technologiebedrijven - om een gedetailleerd inzicht te krijgen in hun respectieve pijnpunten in de workflow en de vereisten voor downstream computing.
Co-design en samenwerking
Fabio Sanches is hoofd kwantumengineering bij Bleximo en werkt samen met klanten om gerichte kwantumalgoritmen te ontwikkelen die hun moeilijke rekenproblemen aanpakken, terwijl ze een softwareraamwerk bouwen voor co-design van algoritmen en hardware. De raison d'être voor toepassingsspecifieke kwantumcomputers, zegt Sanches, is om een uitdaging aan te gaan waarmee de klant wordt geconfronteerd vanuit het oogpunt van high-performance computing. "De klant zal doorgaans een probleem hebben dat veel rekenkracht en veel tijd kost, zelfs met toegang tot geavanceerde computerbronnen", legt hij uit. "Deze problemen zijn de beste kandidaten voor het bestuderen van de werkzaamheid en voordelen van kwantumcomputeroplossingen."
Beginnend met een specifieke klasse van praktische problemen - bijvoorbeeld optimalisatie van de toeleveringsketen of de prijsstelling van financiële producten - is het de taak voor Sanches en collega's om te begrijpen welke kwantumalgoritmen zinvol zijn om het betreffende probleem aan te pakken. Het eindspel van kortere uitvoeringstijden en snellere werking hangt af van de nauwe samenwerking tussen het algoritme-team van Bleximo en de hardware-engineeringfunctie.
"Dit is het heen-en-weer waar we waarde toevoegen voor onze klanten", merkt Sanches op. "Uiteindelijk, omdat kwantumcomputers het meest geschikt zijn voor bepaalde problemen, denken we dat het logisch is om systemen te bouwen die volledig zijn toegesneden op die taken door samen kwantumalgoritmen, kwantumprocessors en ondersteunende hardware te ontwikkelen die zijn afgestemd op deze specifieke toepassingen."
De kosten en complexiteit verlagen
De toepassingsspecifieke benadering betekent op zijn beurt dat Bleximo in staat is om een groot deel van de hardware-overhead die gepaard gaat met kwantumcomputersystemen te elimineren, waardoor de investeringen vooraf worden verminderd. "Onze mantra is dat een lagere complexiteit zich vertaalt in hogere betrouwbaarheid en lagere kapitaal- en operationele kosten", legt Chiara Pelletti uit, directeur hardware engineering van het bedrijf. Aan de systeemkant betekent dit dat qubits en koppelingen - evenals processorcomponenten, microgolfcontrollers en andere hardwarebouwstenen - alleen worden toegevoegd op een "must-have" in plaats van "nice-to-have".
"Het doel is om erachter te komen wat de beste architectuur is voor een toepassingsspecifieke kwantumprocessor - hoeveel qubits van verschillende typen nodig zijn en hoe ze met elkaar in verbinding staan - en om de hardware te engineeren om ervoor te zorgen dat specifieke poortbewerkingen efficiënt kunnen worden uitgevoerd." voegt Pelletti toe. Anders gezegd: ontwerp de eenvoudigst mogelijke architectuur in hardware om de nodige mogelijkheden voor de software te bieden, en bouw tegelijkertijd een platform met het potentieel om in de loop van de tijd naar een groter aantal qubits te schalen.
Om het ontwerp van die toepassingsspecifieke supergeleidende kwantumprocessors te stroomlijnen, hebben Pelletti en haar team een softwaretool ontwikkeld voor kwantumchipoptimalisatie - in feite een geautomatiseerde chiplay-out voor de optimale plaatsing van alle processorcomponenten. "De workflow omvat het finetunen van steeds grotere processorgebieden met als doel te voldoen aan specificaties en de coherentietijd te verbeteren, de tijd dat een qubit in feite 'in leven kan blijven'", voegt ze eraan toe. "Door technische koppelingen te maken om poort- en uitleesprocessen te versnellen en tegelijkertijd het geluidsniveau te verminderen, kunnen we het aantal bewerkingen vergroten dat kan worden uitgevoerd terwijl de processor coherent blijft."
Door in te zoomen elimineren de belangrijkste technische drijfveren voor Pelletti en haar team alle interferentie die de qubit-operatie zou kunnen beïnvloeden; engineering van het platform om klassieke overspraak te verminderen; en het introduceren van ad-hoc filterapparatuur op de chip zelf om de qubits te beschermen tegen decoherentie. Zorgvuldige keuzes rond verpakkingstechnologie zijn ook essentieel om de coherentie te maximaliseren, terwijl een gegevensgestuurde benadering van chipontwerp alles ten grondslag ligt, inclusief experimentele verificatie (en iteratie) van belangrijke prestatiestatistieken en hun afhankelijkheid van microfabricageprocessen, chipverpakkingen, cryogene bedrijfsomstandigheden en de controle elektronica.
Het draait allemaal om de mensen
Niettegenstaande technologische onderscheidende factoren, draait het bij de waardepropositie van Bleximo om zijn mensen – of beter gezegd, de afstemming van de collectieve domeinkennis en expertise van het team op de snel veranderende eisen van de opkomende kwantumcomputerindustrie. "Aan de hardware- en softwarekant ligt onze kracht in het hebben van een getalenteerde mix van ingenieurs - gericht op operationele uitvoering en zaken als schaalbaarheid, produceerbaarheid en reproduceerbaarheid - die samenwerken met wetenschappers die klaar zijn voor baanbrekend toegepast onderzoek", legt Sanches uit.
Bleximo van zijn kant is ook uniek in het hebben van een team van mechanische ingenieurs met gespecialiseerde knowhow in cryogene wetenschap en technologie - met name de subsystemen van de verdunningskoelkast en gespecialiseerde bedrading die nodig zijn om de supergeleidende kwantumprocessors bij ultralage temperatuur te laten werken. "We kunnen rekening houden met de fysica van het hele kwantumcomputersysteem dankzij onze interne expertise in verschillende disciplines", voegt Sanches toe. "Op deze manier creëren we oplossingen om de fundamentele problemen met deze opkomende technologie aan te pakken - oplossingen die uiteindelijk de rekenkracht op onbekend terrein zullen brengen."
Meer in het algemeen, stelt Pelletti, vertegenwoordigt kwantumcomputing een boeiend carrièrepad voor getalenteerde afgestudeerde en postdoctorale studenten in de natuurwetenschappen en techniek, vooral degenen die geïnteresseerd zijn in continue probleemoplossing op het raakvlak tussen geavanceerde natuurkunde en technologische ontwikkeling. "Deelnemen aan een start-up is een geweldige manier om kennis te maken met alle kerndisciplines in het veld - processorontwerp, testen, cryogene technologie en ontwikkeling van algoritmen - zodat je erachter kunt komen waar je voorkeur ligt", besluit ze.
Kwantumcomputers praktisch maken
Alexei Marchenkov is oprichter en chief executive officer van Bleximo. Hier geeft hij Natuurkunde wereld de kop neemt de commerciële en technologische roadmap van de start-up over.
Wat voor soort klanten en R&D-partners wilt u bereiken?
Bleximo's focus op applicatiespecifieke systemen geeft ons een uniek voordeel, vooral bij organisaties die al een gevestigd quantumprogramma hebben. We werken graag samen met teams die een genuanceerd begrip hebben van wat hun rekenproblemen zijn, en ook wat ze willen bereiken met een kwantumcomputeroplossing voor een bepaald probleem of pijnpunt in hun workflow.
In dit scenario kunnen we onmiddellijk met de klant om de tafel gaan zitten om een kwantumcomputersysteem te ontwerpen dat aan hun eisen voldoet, in nauwe samenwerking met hen tot en met de implementatie van de kwantummodules. Vanuit ons perspectief hoeft bijvoorbeeld een farmaceutisch wetenschapper, wiens belangrijkste rol het ontwerpen van nieuwe blockbuster-geneesmiddelen is, niet te weten hoe hij een kwantumcomputer moet programmeren. In plaats daarvan zullen we quantum computing integreren in hun dagelijkse activiteiten.
Hoe maakt u gebruik van het opkomende industrie-ecosysteem in kwantumwetenschap en -technologie?
Naast onze bestaande samenwerkingen met klanten en partners, is een gepland initiatief om meer academische en overheidsonderzoekers en kwantumstart-ups in de mix te brengen. We hebben momenteel verschillende lopende projecten met onderzoeksinstellingen en bedrijven die producten ontwikkelen voor quantum computing, detectie en communicatie. Deze partnerschappen versnellen onze eigen platformontwikkeling en genereren tegelijkertijd inkomsten.
Hoe ziet succes eruit op korte en middellange termijn?
Op dit moment is de prioriteit voor Bleximo continue productverbetering en technologische innovatie, het ontwikkelen van de architecturen, algoritmen en compilatiemethoden die de prestaties van onze supergeleidende kwantumprocessors zullen verbeteren.
In de komende 12 maanden zullen we processors inzetten die gericht zijn op verschillende specifieke algoritmen – op het niveau van acht tot 16 qubits – en bètatesten starten met een netwerk van strategische partners. De context hier is dat connectiviteits-, trouw- en coherentietijden vaak een bottleneck zijn voor ontwikkelaars, veel meer dan een groot aantal qubits. Onze partners kunnen hun software op onze backend draaien en de prestaties vergelijken met die van andere backends.
Over drie jaar zijn we van plan om op te schalen naar processors van 1000 qubit. Met dit in gedachten werken we aan een hybride processorarchitectuur die supergeleidende en fotonische technologieën combineert die naar onze mening veel goedkopere en betrouwbaardere controle van supergeleidende qubits op een chip met hoge dichtheid zullen ontsluiten - tot 1000 qubits op een 6-inch wafer .
De post Bleximo bouwt zijn concurrentievoordeel op met een toepassingsspecifieke aanpak verscheen eerst op Natuurkunde wereld.
- 12 maanden
- a
- Over
- versnellen
- toegang
- Account
- Bereiken
- over
- toegevoegd
- adres
- aanpakken
- vergevorderd
- Voordeel
- LUCHT- EN RUIMTEVAART
- invloed hebben op
- algoritme
- algoritmen
- Alles
- toestaat
- naast
- al
- bedragen
- Nog een
- Aanvraag
- toepassingen
- toegepast
- nadering
- architectuur
- rond
- geassocieerd
- geautomatiseerde
- Eigenlijk
- basis
- omdat
- Berkeley
- BEST
- wedden
- tussen
- blockbuster
- het stimuleren
- brengen
- bouw
- Gebouw
- bouwt
- bedrijfsdeskundigen
- bedrijfsmodel
- Californië
- kandidaten
- mogelijkheden
- hoofdstad
- Carrière
- voorzichtig
- gevallen
- zeker
- uitdagen
- goedkoper
- chef
- chief executive officer
- spaander
- keuzes
- klasse
- codering
- samenwerken
- collega's
- commercieel
- Communicatie
- Bedrijven
- afstand
- Bedrijf
- dwingende
- concurrerend
- complex
- componenten
- computer
- computers
- computergebruik
- computer kracht
- voorwaarden
- Verbinden
- Connectiviteit
- onder controle te houden
- Kern
- Kosten
- Wij creëren
- Op dit moment
- klant
- Klanten
- op het randje
- implementeren
- ingezet
- inzet
- Design
- ontwerpen
- ontwikkelen
- ontwikkelde
- ontwikkelaars
- het ontwikkelen van
- Ontwikkeling
- systemen
- anders
- moeilijk
- verdunning
- Director
- distributie
- Nee
- domein
- beneden
- aandrijving
- Drugs
- ecosysteem
- effect
- doeltreffend
- efficiënt
- Elektronica
- elimineren
- opkomende
- energie-niveau
- toegewijd
- ingenieur
- Engineering
- Ingenieurs
- vooral
- essentieel
- gevestigd
- alles
- voorbeeld
- uitvoering
- uitvoerend
- bestaand
- expertise
- gezichten
- snelbewegend
- sneller
- trouw
- Figuur
- filtering
- financieel
- Voornaam*
- Focus
- gericht
- volgen
- oprichter
- Achtergrond
- oppompen van
- functie
- fundamenteel
- het genereren van
- Globaal
- doel
- Overheid
- afstuderen
- groot
- baanbrekende
- Hardware
- hardware-ontwerp
- met
- hoofd
- opschrift
- hier
- hoger
- zeer
- Hoe
- How To
- HTTPS
- Hybride
- beeld
- per direct
- verbetering
- het verbeteren van
- omvat
- Inclusief
- Laat uw omzet
- in toenemende mate
- industrieën
- -industrie
- initiatief
- Innovatie
- instellingen
- integreren
- belang
- Interface
- de invoering
- Investeringen
- problemen
- IT
- zelf
- sleutel
- blijven
- kennis
- Groot
- groter
- Niveau
- niveaus
- leveraging
- Lijn
- logistiek
- Kijk
- op zoek
- maken
- MERKEN
- Mantra
- materieel
- middel
- Medium
- vergadering
- methoden
- Metriek
- macht
- denken
- model
- maanden
- meer
- nationaal
- Nabij
- noodzakelijk
- netwerk
- Geluid
- Opmerkingen
- aantal
- Officier
- lopend
- werkzaam
- operatie
- Operations
- optimalisatie
- organisaties
- Overige
- het te bezitten.
- deel
- bijzonder
- partner
- partners
- partnerships
- Mensen
- prestatie
- perspectief
- Farmaceutisch
- farmaceutische
- Fysiek
- Fysica
- gepland
- platform
- mogelijk
- potentieel
- energie
- Precies
- prijsstelling
- prioriteit
- probleem
- problemen
- processen
- Gegevensverwerker
- Product
- Productie
- Producten
- Programma
- programma
- projecten
- voorstel
- beschermen
- zorgen voor
- Quantum
- quantum computing
- vraag
- R & D
- reeks
- verminderen
- vermindering
- betrouwbaar
- stoffelijk overschot
- vertegenwoordigt
- vereisen
- nodig
- Voorwaarden
- onderzoek
- onderzoekers
- Resources
- inkomsten
- roadmap
- Rol
- lopen
- Schaalbaarheid
- Scale
- Wetenschap
- Wetenschap en Technologie
- WETENSCHAPPEN
- Wetenschapper
- wetenschappers
- zin
- verscheidene
- gelijk
- sinds
- So
- Software
- oplossing
- Oplossingen
- specialist
- gespecialiseerde
- specifiek
- specifiek
- specificaties
- snelheid
- Gesponsorde
- stack
- begin
- Start-up
- start-ups
- strategisch
- Strategie
- gestroomlijnd
- sterkte
- succes
- Ondersteuning
- system
- Systems
- getalenteerd
- doelgerichte
- targeting
- taken
- team
- Technisch
- Technologies
- Technologie
- Technologische ontwikkeling
- termen
- Testen
- De
- Door
- niet de tijd of
- keer
- tools
- transformatieve
- types
- typisch
- begrijpen
- begrip
- unieke
- openen
- us
- .
- waarde
- Verificatie
- Tegen
- Wat
- of
- en
- Mijn werk
- werkzaam
- jaar
- Your