California-basert oppstart Bleximo satser på at dens applikasjonsspesifikke tilnærming til kvantedatabehandling er mer effektiv – faktisk transformativ – når det gjelder å håndtere svært komplekse praktiske problemer på tvers av en rekke bransjer – fra global logistikk og romfart til farmasøytiske produkter, avanserte materialer og energiproduksjon og distribusjon. Selskapet, som "driver innovasjon gjennom kvantedatabehandling", har utviklet fullstack, superledende applikasjonsspesifikke datasystemer siden 2018, og samarbeidet med høyprofilerte FoU-partnere som University of California Berkeley og Lawrence Berkeley National Laboratory så vel som andre selskaper i kvanteberegningsøkosystemet.
Strategisk differensiering kommer med Bleximos co-design-metodikk, der koding og maskinvaredesign følger hverandre, med fokus på å øke en bestemt algoritmes utførelseshastighet. Den underliggende holistiske tilnærmingen til produktutvikling, som dekker alt fra den grunnleggende fysikken til superledere til programvarearkitekturen til et distribuert kvantedatabehandlingssystem, integrerer algoritmer, programvare og maskinvare i én plattform.
Den enhetlige utviklingsstrategien er lik for alle brukstilfeller, selv om hvert datasystem kan kreve endringer og forbedringer spesifikke for en gitt applikasjon. Som sådan er det grunnleggende for Bleximos forretningsmodell å samarbeide tett med kunder og FoU-partnere – enten det er offentlige etater, nasjonale laboratorier, akademiske institusjoner eller andre teknologiselskaper – for å sikre en detaljert forståelse av deres respektive smertepunkter for arbeidsflyt og nedstrøms databehandlingskrav.
Co-design og samarbeid
Fabio Sanches er leder for kvanteteknikk hos Bleximo, og jobber med kunder for å utvikle målrettede kvantealgoritmer som løser deres vanskelige beregningsproblemer mens de bygger et programvarerammeverk for algoritme- og maskinvare-samdesign. Begrunnelsen for applikasjonsspesifikke kvantedatamaskiner, sier Sanches, er å møte en utfordring kunden står overfor fra et høyytelses databehandlingsstandpunkt. "Kunden vil typisk ha et problem som tar mye datakraft og en betydelig mengde tid - selv med tilgang til ledende dataressurser," forklarer han. "Disse problemene er de beste kandidatene for å studere effektiviteten og oppsiden av kvantedatabehandlingsløsninger."
Med utgangspunkt i en spesifikk klasse av praktiske problemer – for eksempel optimalisering av forsyningskjeden eller prising av finansielle produkter – er oppgaven for Sanches og kolleger å forstå hvilke kvantealgoritmer som er fornuftige for å takle det aktuelle problemet. Sluttspillet med forkortede utførelsestider og raskere drift avhenger av det tette samspillet mellom Bleximos algoritmeteam og maskinvareingeniørfunksjonen.
"Dette er frem og tilbake hvor vi tilfører verdi for kundene våre," bemerker Sanches. "Til syvende og sist, fordi kvantedatamaskiner er best egnet for visse problemer, tror vi det er fornuftig å bygge systemer helt skreddersydd for disse oppgavene ved å utvikle kvantealgoritmer, kvanteprosessorer og støtte maskinvare som er innstilt for disse spesifikke applikasjonene."
Får ned kostnadene og kompleksiteten
Den applikasjonsspesifikke tilnærmingen betyr på sin side at Bleximo er i stand til å eliminere mye av maskinvareoverheaden knyttet til kvantedatabehandlingssystemer, og reduserer forhåndsinvesteringene. "Vårt mantra er at lavere kompleksitet oversetter seg til høyere pålitelighet og lavere kapital- og driftskostnader," forklarer Chiara Pelletti, selskapets direktør for maskinvareteknikk. Ved systemets skarpe ende betyr dette at qubits og koblinger – så vel som prosessorkomponenter, mikrobølgekontrollere og andre maskinvarebyggeblokker – bare legges til på en "må-ha" i stedet for "nice-to-ha"-basis.
"Målet er å finne ut den beste arkitekturen for en applikasjonsspesifikk kvanteprosessor - hvor mange qubits av forskjellige typer som kreves og hvordan de kobles til hverandre - og å konstruere maskinvaren for å sikre at den kan kjøre spesifikke portoperasjoner effektivt," legger Pelletti til. Sagt på en annen måte: design den enkleste arkitekturen som er mulig i maskinvare for å gi de nødvendige egenskapene til programvaren, samtidig som du bygger en plattform med potensial til å skalere til et større antall qubits over tid.
For å strømlinjeforme utformingen av disse applikasjonsspesifikke superledende kvanteprosessorene, har Pelletti og teamet hennes utviklet et programvareverktøy for kvantebrikkeoptimalisering – faktisk automatisert brikkeoppsett for optimal plassering av alle prosessorkomponenter. "Arbeidsflyten inkluderer finjustering av stadig større prosessorområder med mål om å møte spesifikasjoner og forbedre koherenstiden, som er tiden en qubit i utgangspunktet kan "holde seg i live", legger hun til. "Konstruksjon av koblinger for å øke hastigheten på gate- og avlesningsprosesser samtidig som støynivået reduseres, lar oss øke antall operasjoner som kan utføres mens prosessoren forblir sammenhengende."
Ved å zoome inn eliminerer de tekniske kjernedriverne for Pelletti og teamet hennes enhver interferens som kan påvirke qubit-operasjonen; utvikle plattformen for å redusere klassisk krysstale; og introdusere ad-hoc-filtreringsenheter til selve brikken for å beskytte qubitene mot dekoherens. Nøysomme valg rundt emballasjeteknologi er også avgjørende for å maksimere sammenhengen, mens en datadrevet tilnærming til brikkedesign underbygger alt, inkludert eksperimentell verifisering (og iterasjon) av nøkkelytelsesmålinger og deres avhengighet av mikrofabrikasjonsprosesser, brikkepakking, kryogene driftsforhold og styreelektronikk.
Alt handler om menneskene
Til tross for teknologidifferensierere, handler Bleximo-verdiforslaget om dets folk – eller mer presist, justeringen av teamets kollektive domenekunnskap og ekspertise mot de raskt skiftende kravene til den begynnende kvantedataindustrien. "På maskinvare- og programvaresiden ligger vår styrke i å ha en talentfull blanding av ingeniører – fokusert på operasjonell utførelse og problemer som skalerbarhet, produksjonsbarhet og reproduserbarhet – som jobber sammen med forskere som er rustet for banebrytende anvendt forskning," forklarer Sanches.
Bleximo, på sin side, er også unik ved å ha et team av mekaniske ingeniører med spesialistkunnskap innen kryogen vitenskap og teknologi – spesifikt fortynningskjøleskapsundersystemene og spesialiserte ledninger som trengs for å oppnå ultralavtemperaturdrift av de superledende kvanteprosessorene. "Vi kan ta fysikken til hele kvanteberegningssystemet i betraktning på grunn av vår interne ekspertise på tvers av en rekke disipliner," legger Sanches til. "På denne måten skaper vi løsninger for å løse de grunnleggende problemene med denne nye teknologien - løsninger som til slutt vil ta datakraft inn i ukjent territorium."
Mer generelt, hevder Pelletti, representerer kvantedatabehandling en overbevisende karrierevei for talentfulle doktorgrads- og doktorgradsstudenter innen fysiske vitenskaper og ingeniørfag, spesielt de med interesse for kontinuerlig problemløsning i grensesnittet mellom banebrytende fysikk og teknologiutvikling. "Å bli med i en oppstart er en fin måte å få eksponering for alle kjernedisiplinene i feltet - prosessordesign, testing, kryogenikk og algoritmeutvikling - slik at du kan finne ut hvor preferansen din ligger," avslutter hun.
Gjøre kvantedatamaskiner praktiske
Alexei Marchenkov er grunnlegger og administrerende direktør i Bleximo. Her gir han Fysikkens verden overskriften tar på oppstartens kommersielle og teknologiske veikart.
Hva slags kunder og FoU-partnere ønsker du å engasjere?
Bleximos fokus på applikasjonsspesifikke systemer gir oss en unik fordel, spesielt med organisasjoner som allerede har et etablert kvanteprogram. Vi er opptatt av å jobbe med team som har en nyansert forståelse av hva deres beregningsproblemer er, også hva de retter seg mot når det gjelder en kvantedatabehandlingsløsning på et gitt problem eller smertepunkt i arbeidsflyten deres.
I dette scenariet kan vi umiddelbart sette oss ned med kunden for å begynne å designe et kvantedatabehandlingssystem for å møte deres krav, og jobbe tett med dem hele veien gjennom utrullingen av kvantemodulene. Fra vårt perspektiv trenger for eksempel en farmasøytisk vitenskapsmann, hvis hovedrolle er å designe nye storfilmer, ikke vite hvordan man programmerer en kvantedatamaskin. Vi vil heller integrere kvantedatabehandling i deres daglige drift.
Hvordan utnytter du det fremvoksende industriøkosystemet innen kvantevitenskap og teknologi?
Ved siden av våre eksisterende kunde- og partnersamarbeid, er et planlagt initiativ å bringe flere akademiske og statlige forskere samt kvantestart-ups inn i miksen. Vi har for tiden flere pågående prosjekter med forskningsinstitusjoner og selskaper som utvikler produkter for kvanteberegning, sensing og kommunikasjon. Disse partnerskapene akselererer vår egen plattformutvikling samtidig som de genererer inntekter.
Hvordan ser suksess ut på kort sikt og på mellomlang sikt?
Akkurat nå er prioriteten for Bleximo kontinuerlig produktforbedring og teknologiinnovasjon, utvikling av arkitekturer, algoritmer og kompileringsmetoder som vil forbedre ytelsen til våre superledende kvanteprosessorer.
I løpet av de neste 12 månedene vil vi distribuere prosessorer rettet mot flere spesifikke algoritmer – på nivået åtte til 16 qubits – og starte betatesting med et nettverk av strategiske partnere. Konteksten her er at tilkobling, troskap og koherenstider ofte er en flaskehals for utviklere, mye mer enn et stort antall qubits. Våre partnere vil være i stand til å kjøre programvaren sin på vår backend og sammenligne ytelsen med den på andre backends.
Tre år senere planlegger vi å skalere opp til 1000-qubit-prosessorer. Med dette i tankene jobber vi med en hybrid prosessorarkitektur som kombinerer superledende og fotoniske teknologier som vi tror vil låse opp mye billigere og mer pålitelig kontroll av superledende qubits på en høytetthetsbrikke – opptil 1000 qubits på en 6-tommers wafer .
Innlegget Bleximo bygger sitt konkurransefortrinn med en applikasjonsspesifikk tilnærming dukket først på Fysikkens verden.
- 12 måneder
- a
- Om oss
- akselerere
- adgang
- Logg inn
- Oppnå
- tvers
- la til
- adresse
- adressering
- avansert
- Fordel
- Aerospace
- påvirke
- algoritme
- algoritmer
- Alle
- tillater
- sammen
- allerede
- beløp
- En annen
- Søknad
- søknader
- anvendt
- tilnærming
- arkitektur
- rundt
- assosiert
- Automatisert
- I utgangspunktet
- basis
- fordi
- Berkeley
- BEST
- Betting
- mellom
- blockbuster
- øke
- bringe
- bygge
- Bygning
- bygger
- virksomhet
- forretningsmodell
- california
- kandidater
- evner
- hovedstad
- Karriere
- forsiktig
- saker
- viss
- utfordre
- billigere
- sjef
- konsernsjef
- chip
- valg
- klasse
- Koding
- samarbeide
- kollegaer
- kommersiell
- kommunikasjon
- Selskaper
- Selskapet
- Selskapets
- overbevisende
- konkurranse
- komplekse
- komponenter
- datamaskin
- datamaskiner
- databehandling
- databehandlingskraft
- forhold
- Koble
- Tilkobling
- kontroll
- Kjerne
- Kostnader
- Opprette
- I dag
- kunde
- Kunder
- skjærekant
- utplassere
- utplassert
- distribusjon
- utforming
- utforme
- utvikle
- utviklet
- utviklere
- utvikle
- Utvikling
- Enheter
- forskjellig
- vanskelig
- fortynning
- Regissør
- distribusjon
- ikke
- domene
- ned
- kjøring
- Narkotika
- økosystem
- effekt
- effektiv
- effektivt
- Elektronikk
- eliminere
- Emery
- energi
- engasjere
- ingeniør
- Ingeniørarbeid
- Ingeniører
- spesielt
- avgjørende
- etablert
- alt
- eksempel
- gjennomføring
- utøvende
- eksisterende
- ekspertise
- ansikter
- raskt bevegelige
- raskere
- fidelity
- Figur
- filtrering
- finansiell
- Først
- Fokus
- fokuserte
- følge
- Grunnleggeren
- Rammeverk
- fra
- funksjon
- fundamental
- genererer
- Global
- mål
- Regjeringen
- oppgradere
- flott
- banebrytende
- maskinvare
- maskinvare design
- å ha
- hode
- overskrift
- her.
- høyere
- svært
- Hvordan
- Hvordan
- HTTPS
- Hybrid
- bilde
- umiddelbart
- forbedring
- bedre
- inkluderer
- Inkludert
- Øke
- stadig
- bransjer
- industri
- Initiative
- Innovasjon
- institusjoner
- integrere
- interesse
- Interface
- innføre
- Investeringer
- saker
- IT
- selv
- nøkkel
- Vet
- kunnskap
- stor
- større
- Nivå
- nivåer
- utnytte
- linje
- logistikk
- Se
- ser
- gjøre
- GJØR AT
- Mantra
- materialer
- midler
- medium
- møte
- metoder
- Metrics
- kunne
- tankene
- modell
- måneder
- mer
- nasjonal
- Nær
- nødvendig
- nettverk
- Bråk
- Merknader
- Antall
- Offiser
- pågående
- drift
- drift
- Drift
- optimalisering
- organisasjoner
- Annen
- egen
- del
- Spesielt
- partner
- partnere
- partnerskap
- porsjoner
- ytelse
- perspektiv
- Pharmaceutical
- legemidler
- fysisk
- Fysikk
- planlagt
- plattform
- mulig
- potensiell
- makt
- nettopp
- prising
- prioritet
- Problem
- problemer
- Prosesser
- prosessor
- Produkt
- Produksjon
- Produkter
- program
- program
- prosjekter
- proposisjoner
- beskytte
- gi
- Quantum
- kvanteberegning
- spørsmål
- FoU
- område
- redusere
- redusere
- pålitelig
- forblir
- representerer
- krever
- påkrevd
- Krav
- forskning
- forskere
- Ressurser
- inntekter
- veikart
- Rolle
- Kjør
- skalerbarhet
- Skala
- Vitenskap
- Vitenskap og teknologi
- VITENSKAPER
- Forsker
- forskere
- forstand
- flere
- lignende
- siden
- So
- Software
- løsning
- Solutions
- spesialist
- spesialisert
- spesifikk
- spesielt
- spesifikasjoner
- fart
- Sponset
- stable
- Begynn
- Oppstart
- start-ups
- Strategisk
- Strategi
- effektivisere
- styrke
- suksess
- Støtte
- system
- Systemer
- talentfull
- målrettet
- rettet mot
- oppgaver
- lag
- Teknisk
- Technologies
- Teknologi
- Teknologiutvikling
- vilkår
- Testing
- De
- Gjennom
- tid
- ganger
- verktøy
- transformative
- typer
- typisk
- forstå
- forståelse
- unik
- låse opp
- us
- bruke
- verdi
- Verifisering
- Versus
- Hva
- om
- mens
- Arbeid
- arbeid
- år
- Din