Qibolab: um sistema operacional quântico híbrido de código aberto

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Stavros Efthymiou¹, Álvaro Orgaz-Fuertes¹, Rodolfo Carobene^2,3,1, Juan Cereijo^1,4, Andrea Pasquale^1,5,6, Sergi Ramos-Calderer^1,4, Simone Bordoni^1,7,8, David Fuentes-Ruiz¹, Alessandro Cândido^5,6,9, Edoardo Pedicillo^1,5,6, Matteo Robbiati^5,9, Yuanzheng Paul Tan¹⁰, Jadwiga Wilkens¹, Ingo Roth¹, José Ignácio Latorre^1,11,4, e Stefano Carrazza^9,5,6,1

¹Centro de Pesquisa Quântica, Instituto de Inovação Tecnológica, Abu Dhabi, Emirados Árabes Unidos.
²Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca, I-20126 Milão, Itália.
³INFN – Sezione di Milano Bicocca, I-20126 Milão, Itália.
⁴Departamento de Física Quântica e Astrofísica e Instituto de Ciências do Cosmos (ICCUB), Universidade de Barcelona, Barcelona, Espanha.
⁵TIF Lab, Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano, Itália
⁶INFN, Sezione di Milano, I-20133 Milão, Itália.
⁷Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Roma, Roma, Itália
⁸Universidade La Sapienza de Roma, dep. de Física, Roma, Itália
⁹CERN, Departamento de Física Teórica, CH-1211 Genebra 23, Suíça.
¹⁰Divisão de Física e Física Aplicada, Escola de Ciências Físicas e Matemáticas, Universidade Tecnológica de Nanyang, 21 Nanyang Link, Singapura 637371, Singapura.
¹¹Centro de Tecnologias Quânticas, Universidade Nacional de Cingapura, Cingapura.

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Sumário

Apresentamos $texttt{Qibolab}$, uma biblioteca de software de código aberto para controle de hardware quântico integrada ao framework de middleware de computação quântica $texttt{Qibo}$. $texttt{Qibolab}$ fornece a camada de software necessária para executar automaticamente algoritmos baseados em circuitos em plataformas de hardware quântico auto-hospedadas personalizadas. Introduzimos um conjunto de objetos projetados para fornecer acesso programático ao controle quântico através de drivers orientados a pulsos para instrumentos, transpiladores e algoritmos de otimização. $texttt{Qibolab}$ permite que experimentalistas e desenvolvedores deleguem todos os aspectos complexos da implementação de hardware à biblioteca para que possam padronizar a implantação de algoritmos de computação quântica de maneira extensível e independente de hardware, usando qubits supercondutores como a primeira tecnologia quântica com suporte oficial. Primeiro descrevemos o status de todos os componentes da biblioteca e depois mostramos exemplos de configuração de controle para plataformas de qubits supercondutores. Finalmente, apresentamos resultados de aplicações bem-sucedidas relacionadas a algoritmos baseados em circuitos.

Qibolab: um sistema operacional quântico híbrido de código aberto PlatoBlockchain Data Intelligence. Pesquisa vertical. Ai.

Imagem em destaque: Ecossistema de software Qibo.

Resumo popular

Apresentamos Qibolab, uma biblioteca de software de código aberto para controle de hardware quântico integrada ao Qibo, um sistema operacional quântico híbrido. Qibolab fornece a camada de software necessária para executar automaticamente algoritmos baseados em circuitos em plataformas de hardware quântico auto-hospedadas personalizadas. Este software permite que experimentalistas e desenvolvedores de software quântico deleguem todos os aspectos complexos da implementação de hardware à biblioteca para que possam padronizar a implantação de algoritmos de computação quântica de uma forma extensível e independente de hardware.

► dados BibTeX

@artigo{Efthymiou2024qibolabopensource, doi = {10.22331/q-2024-02-12-1247}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-02-12-1247}, título = {Qibolab: um sistema operacional quântico híbrido de código aberto}, autor = {Efthymiou, Stavros e Orgaz-Fuertes, Alvaro e Carobene, Rodolfo e Cereijo, Juan e Pasquale, Andrea e Ramos-Calderer, Sergi e Bordoni, Simone e Fuentes-Ruiz, David e Candido, Alessandro e Pedicillo, Edoardo e Robbiati, Matteo e Tan, Yuanzheng Paul e Wilkens, Jadwiga e Roth, Ingo e Latorre, Jos{'{e}} Ignacio e Carrazza, Stefano}, diário = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, editor = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, volume = {8}, páginas = {1247}, mês = fevereiro, ano = {2024} }

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Citado por

[1] Jorge J. Martínez de Lejarza, Leandro Cieri, Michele Grossi, Sofia Vallecorsa e Germán Rodrigo, “Integração de Loop Feynman em um computador quântico”, arXiv: 2401.03023, (2024).

[2] Alessandro D'Elia, Boulos Alfakes, Anas Alkhazaleh, Leonardo Banchi, Matteo Beretta, Stefano Carrazza, Fabio Chiarello, Daniele Di Gioacchino, Andrea Giachero, Felix Henrich, Alex Stephane Piedjou Komnang, Carlo Ligi, Giovanni Maccarrone, Massimo Macucci, Emanuele Palumbo, Andrea Pasquale, Luca Piersanti, Florent Ravaux, Alessio Rettaroli, Matteo Robbiati, Simone Tocci e Claudio Gatti, “Caracterização de um Qubit Transmon em uma cavidade 3D para aprendizado de máquina quântica e contagem de fótons”, arXiv: 2402.04322, (2024).

[3] Chunyang Ding, Martin Di Federico, Michael Hatridge, Andrew Houck, Sebastien Leger, Jeronimo Martinez, Connie Miao, David I. Schuster, Leandro Stefanazzi, Chris Stoughton, Sara Sussman, Ken Treptow, Sho Uemura, Neal Wilcer, Helin Zhang , Chao Zhou e Gustavo Cancelo, “Avanços experimentais com o QICK (Kit de Controle de Instrumentação Quântica) para hardware quântico supercondutor”, arXiv: 2311.17171, (2023).

[4] Steve Abel, Juan Carlos Criado e Michael Spannowsky, “Treinamento de Redes Neurais com Computação Quântica Adiabática Universal”, arXiv: 2308.13028, (2023).

[5] Matteo Robbiati, Alejandro Sopena, Andrea Papaluca e Stefano Carrazza, “Mitigação de erros em tempo real para otimização variacional em hardware quântico”, arXiv: 2311.05680, (2023).

[6] Edoardo Pedicillo, Andrea Pasquale e Stefano Carrazza, “Benchmarking de modelos de aprendizado de máquina para classificação de estado quântico”, arXiv: 2309.07679, (2023).

As citações acima são de SAO / NASA ADS (última atualização com êxito 2024-02-16 14:18:42). A lista pode estar incompleta, pois nem todos os editores fornecem dados de citação adequados e completos.

On Serviço citado por Crossref nenhum dado sobre a citação de trabalhos foi encontrado (última tentativa 2024-02-16 14:18:40).

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Fonte: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-02-12-1247/

Carimbo de hora: 12 de fevereiro de 2024

Carimbo de hora: 13 de abril, 2023

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