Pogled na programsko opremo Infleqtion “Plastic Man” Superstaq, Brian Siegelwax – Inside Quantum Technology

pregib je 21. marca 2024 gostil spletni seminar z naslovom »Ekstremna optimizacija za kvantno računalništvo s Superstaq«. Njihov cilj je bil predstaviti, kot so rekli, »Superstaq v praksi«. Če ste zamudili webinar, je ključna ugotovitev, da če bi bil Superstaq superjunak iz stripa, bi bil to Plastični mož Justice League. 

Če ne veste, kdo je Plastic Man, ne skrbite. Vse kar morate vedeti je, da so vsi naslednji podnaslovi pridevniki, ki ga opisujejo.

Elastic

Superstaq razteza navzgor in navzdol po naboru kvantne programske opreme, vključno s strojno opremo, nadzornimi sistemi, prevajalniki, algoritmi, zmanjševanjem napak pri meritvah in aplikacije. Ko Infleqtion uporablja izraz "ekstremna optimizacija", se nanaša na globoko optimizacijo v teh plasteh. 

A to še ni vse. Nekaj, kar ne boste našli kot standardno funkcijo programske opreme za kvantno računalništvo, je, da se Superstaq razteza v komunikacijske in kriptografske rešitve. Slednjega so nedavno napovedali, in sicer v partnerstvu z NVIDIA za DCM3.

Vsestranska

Superstaq se lahko uporablja z okviroma kvantnega računalništva Qiskit in Cirq, ki sta verjetno najbolj priljubljena oziroma ena najbolj priljubljenih okvirov. Posledično je Superstaq združljiv z IBM Quantum, Zavora AWSin Azure Quantum.

Ampak to še ni vse. Infleqtion opisuje Superstaq kot možnost »BYO Gates« ali »bring your own gates«. Superstaq lahko sestavi kvantna vezja v kateri koli niz osnovnih vrat, ki so vrata, ki se dejansko izvajajo na strojni opremi kvantnega računalnika. Prav tako lahko sestavi vezja v vrata za qudits, ki so konceptualno podobni kubitom, le da so lahko v stanjih, višjih od le 0 in 1. 

Prilagodljiva

Čeprav Infleqtion gradi kvantni računalnik nevtralnega atoma z imenom Sqorpius, je bil Superstaq prikazan tudi na superprevodnih, ujetih ionih in silicijevih spin kubitih. Pravijo, da bi moral biti združljiv z vsemi platformami, ki temeljijo na vratih, in so navdušeni nad razširitvijo na več.

Graf zvestobe sistema Superstaq.

https://arxiv.org/abs/2309.05157

Zmogljiv

Samo s programsko opremo Infleqtion trdi, da zagotavlja 10-kratno povečanje natančnosti vaših algoritmov. To spodbudo lahko izkoristite za izvajanje globljih vezij z daljšim časom delovanja. Trdijo, da so postavili rekord za simulacijo vodne molekule z uporabo dinamičnega ločevanja na IBM Quantum in so tudi pokazali takšne spodbude na drugih platformah. 

Na ravni prevajalnika je njihov cilj preseči ročno optimizacijo. Kljub vsem razpoložljivim orodjem je ročna optimizacija med hackathoni še vedno običajna in to želijo spremeniti.

Prisrčno

Optimizacija kvantnih vezij je zahtevna; Superstaq abstrahira veliko strokovnega znanja, ki bi bilo običajno potrebno, zaradi česar je kvantno računalništvo uporabniku bistveno bolj prijazno. Superstaq je neodvisen od aplikacij in se uporablja v več panogah; posebej so bili omenjeni finance in proizvodnja. Prav tako je "prijazen do odprte kode", kot potrjuje nedavna objava a QLDPC repozitorij. Pri obravnavi prednosti podjetja Infleqtion v primerjavi s konkurenti njegov odziv ni bil tehničen, temveč osredotočen na njihovo harmonično sodelovanje s partnerji.

Inovativna

Infleqtion trdi, da je izvedel prvo dvokutritno operacijo SWAP na superprevodnem kvantnem računalniku Advanced Quantum Testbed (AQT) v laboratoriju Berkeley. Medtem ko je qubit dvonivojski sistem, 0 ali 1, je qutrit trinivojski sistem, 0, 1 ali 2.

nadarjeni

Infleqtion je v Superstaq implementiral tehniko kvantne karakterizacije, preverjanja in validacije (QCVV), imenovano Direct Fidelity Estimation (DFE). Z uporabo simulacije Cliffordovega vezja QCVV/DFE zagotavlja eksponentno učinkovitejšo verifikacijo kvantnega stanja, imenovano "tomografija", z zmanjšanjem števila potrebnih posnetkov. Z drugimi besedami, ko se kvantni računalniki povečujejo in jih je težje klasično simulirati, bo ta tehnika pomagala preveriti, ali naprave pravilno računajo učinkovito.

Transformativni

Infleqtion razširja Superstaq za implementacijo kod za kvantno popravljanje napak (QECC) in sestavljanje vezij za kvantno računalništvo, odporno na napake. Čeprav o njihovem ni bilo govora načrt na tej točki spletnega seminarja je ta funkcionalnost logična – besedna igra – nujna za začetek dela z njihovo napravo »Sqorpius« v naslednjih nekaj letih. 

Odporen

Zastavljeno je bilo vprašanje o tem, kako Infleqtion preprečuje, da bi sodelovanje koristilo konkurentom njihovih partnerjev, če bi verjetno sodelovali tudi s konkurenti svojih partnerjev. Odgovorili so, da imajo v podjetju postavljene požarne zidove, ki to preprečujejo. Pojasnili so, da je tovrstna praksa obvezna za varovanje vladnih tajnih podatkov in je razširjena na zaščito zaupnih podatkov vsakega partnerja.

Piknokinetični

O Supercheq protokol, omenjen v NVIDIA za DCM3 objava naredi nekaj, kar se imenuje "kvantni prstni odtis". Predstavljajte si, da morate primerjati dva nabora podatkov, ki sta tako obsežna, da ju je prenašanje povsem nepraktično. Z uporabo Superstaqovega protokola Supercheq je mogoče vsak nabor podatkov stisniti in kodirati v razmeroma majhno število kubitov, s čimer je njihov prenos izvedljiv.

Zaključek – Superstaq ima vse

Infleqtion je napovedal nagrado DOE SBIR Phase IIB v višini 1.2 milijona dolarjev za nadaljnji razvoj Superstaq, tako da bo še več. Ali bo Plastic Man še naprej njegova inkarnacija; bomo morali počakati in videti. 

Infleqtion bo imel spletni seminar z naslovom »Varnost, obramba in vesoljski prostor« 10. aprila in »Enterprise« 8. maja. Registrirate se lahko za enega ali oba na https://www.infleqtion.com/events. Za več informacij o Superstaqu si oglejte https://superstaq.readthedocs.io.

Brian N. Siegelwax je neodvisni oblikovalec kvantnih algoritmov in samostojni pisec za Znotraj kvantne tehnologije. Znan je po svojih prispevkih na področju kvantnega računalništva, zlasti pri načrtovanju kvantnih algoritmov. Ocenil je številna ogrodja, platforme in pripomočke kvantnega računalništva ter delil svoje vpoglede in ugotovitve v svojih delih. Siegelwax je tudi avtor in je napisal knjige, kot sta "Dungeons & Qubits" in "Choose Your Own Quantum Adventure". Na Medium redno piše o različnih temah, povezanih s kvantnim računalništvom. Njegovo delo vključuje praktične aplikacije kvantnega računalništva, preglede izdelkov kvantnega računalništva in razprave o konceptih kvantnega računalništva.

Kategorije:
omrežij, fotonika, kvantno računalništvo, Raziskave

Tags:
Brian Siegelwax, pregib, Superstaq

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/looking-at-infleqtions-plastic-man-superstaq-software-by-brian-siegelwax/