Kalifornien-baserad start-up Bleximo satsar på att dess applikationsspecifika tillvägagångssätt för kvantberäkning är effektivare – faktiskt transformerande – för att ta itu med mycket komplexa praktiska problem inom en rad branscher – från global logistik och flyg till läkemedel, avancerade material och energiproduktion och distribution. Företaget, som "driver innovation genom kvantberäkning", har utvecklat fullstack, supraledande applikationsspecifika datorsystem sedan 2018, och arbetat med högprofilerade FoU-partners som t.ex. University of California och Lawrence Berkeley National Laboratory såväl som andra företag inom kvantberäkningsekosystemet.
Strategisk differentiering kommer med Bleximos samdesignmetodik, där kodning och hårdvarudesign följer varandra, med fokus på att öka en viss algoritms exekveringshastighet. Det underliggande holistiska tillvägagångssättet för produktutveckling, som täcker allt från supraledares grundläggande fysik till mjukvaruarkitekturen för ett utrullat kvantberäkningssystem, integrerar algoritmer, mjukvara och hårdvara i en plattform.
Denna enhetliga utvecklingsstrategi är likartad för alla användningsfall, även om varje datorsystem kan kräva ändringar och förbättringar som är specifika för en viss applikation. Som sådan är det grundläggande för Bleximos affärsmodell att samarbeta nära med kunder och FoU-partners – oavsett om det är statliga myndigheter, nationella laboratorier, akademiska institutioner eller andra teknikföretag – för att säkerställa en detaljerad förståelse av deras respektive arbetsflödessmärta och nedströms datorkrav.
Samdesign och samarbete
Fabio Sanches är chef för kvantteknik på Bleximo, och arbetar med kunder för att utveckla riktade kvantalgoritmer som löser deras svåra beräkningsproblem samtidigt som de bygger ett mjukvaruramverk för samdesign av algoritmer och hårdvara. Berättigandet för applikationsspecifika kvantdatorer, säger Sanches, är att ta itu med en utmaning som kunden står inför från en högpresterande datorsynpunkt. "Kunden kommer vanligtvis att ha ett problem som tar mycket datorkraft och mycket tid - även med tillgång till avancerade datorresurser", förklarar han. "Dessa problem är de bästa kandidaterna för att studera effektiviteten och fördelarna med kvantberäkningslösningar."
Med utgångspunkt i en specifik klass av praktiska problem – till exempel optimering av försörjningskedjan eller prissättning av finansiella produkter – är uppgiften för Sanches och kollegor att förstå vilka kvantalgoritmer som är vettiga för att ta itu med problemet i fråga. Slutspelet med förkortade körtider och snabbare drift beror på det täta samspelet mellan Bleximos algoritmteam och hårdvaruteknikfunktionen.
"Det här är fram och tillbaka där vi tillför värde för våra kunder", konstaterar Sanches. "I slutändan, eftersom kvantdatorer är bäst lämpade för vissa problem, tycker vi att det är vettigt att bygga system helt skräddarsydda för dessa uppgifter genom att samutveckla kvantalgoritmer, kvantprocessorer och stödjande hårdvara som är anpassade för dessa specifika applikationer."
Att få ner kostnaden och komplexiteten
Det applikationsspecifika tillvägagångssättet innebär i sin tur att Bleximo kan eliminera en hel del av hårdvaruoverheaden som är förknippad med kvantberäkningssystem, vilket driver ner investeringarna i förväg. "Vårt mantra är lägre komplexitet översätts till högre tillförlitlighet och lägre kapital- och driftskostnader", förklarar Chiara Pelletti, företagets chef för hårdvaruteknik. I systemets skarpa ände innebär detta att qubits och kopplare – såväl som processorkomponenter, mikrovågskontroller och andra hårdvarubyggstenar – bara läggs till på ett "måste-ha" snarare än "nice-to-ha".
"Målet är att ta reda på den bästa arkitekturen för en applikationsspecifik kvantprocessor - hur många qubits av olika typer som krävs och hur de ansluter till varandra - och att konstruera hårdvaran för att säkerställa att den kan köra specifika grindoperationer effektivt." tillägger Pelletti. Med andra ord: designa den enklaste möjliga arkitekturen i hårdvara för att tillhandahålla de nödvändiga funktionerna för programvaran, samtidigt som du bygger en plattform med potential att skala till ett större antal qubits över tid.
För att effektivisera designen av dessa applikationsspecifika supraledande kvantprocessorer har Pelletti och hennes team utvecklat ett mjukvaruverktyg för kvantchipoptimering – i praktiken automatiserad chiplayout för optimal placering av alla processorkomponenter. "Arbetsflödet inkluderar finjustering av allt större processorområden med målet att uppfylla specifikationer och förbättra koherenstiden, vilket är den tid en qubit i princip kan "hålla sig vid liv", tillägger hon. "Tillverkning av kopplingar för att påskynda gate- och utläsningsprocesser samtidigt som brusnivåerna minskar gör att vi kan öka antalet operationer som kan utföras medan processorn förblir koherent."
När man zoomar in eliminerar de centrala tekniska drivkrafterna för Pelletti och hennes team alla störningar som kan påverka qubit-driften; utveckla plattformen för att minska klassisk överhörning; och att introducera ad-hoc-filtreringsanordningar till själva chippet för att skydda qubitarna från dekoherens. Noggranna val kring förpackningsteknik är också avgörande för att maximera koherensen, medan ett datadrivet tillvägagångssätt för chipdesign ligger till grund för allt, inklusive experimentell verifiering (och iteration) av nyckelprestandamått och deras beroende av mikrotillverkningsprocesser, chippaketering, kryogena driftsförhållanden och styrelektronik.
Allt handlar om människorna
Oavsett teknikskillnader handlar Bleximo-värdeerbjudandet om sina medarbetare – eller mer exakt, anpassningen av teamets samlade domänkunskap och expertis mot de snabbt föränderliga kraven från den begynnande kvantdatorindustrin. "På hård- och mjukvarusidan ligger vår styrka i att ha en talangfull blandning av ingenjörer – fokuserade på operativt utförande och frågor som skalbarhet, tillverkningsbarhet och reproducerbarhet – som arbetar tillsammans med forskare som är redo för banbrytande tillämpad forskning”, förklarar Sanches.
Bleximo, å sin sida, är också unikt genom att ha ett team av mekaniska ingenjörer med specialistkunskaper inom kryogen vetenskap och teknologi – specifikt de utspädningskylskåpsundersystem och specialiserade ledningar som behövs för att uppnå ultralågtemperaturdrift av supraledande kvantprocessorer. "Vi kan ta hänsyn till fysiken i hela kvantberäkningssystemet tack vare vår interna expertis inom en rad olika discipliner", tillägger Sanches. "På detta sätt skapar vi lösningar för att ta itu med de grundläggande problemen med denna framväxande teknik – lösningar som i slutändan kommer att ta datorkraft till okänt territorium."
Mer allmänt, hävdar Pelletti, representerar kvantdatorer en övertygande karriärväg för begåvade doktorander och forskarstuderande inom fysik och ingenjörsvetenskap, särskilt de som är intresserade av kontinuerlig problemlösning i gränssnittet mellan banbrytande fysik och teknisk utveckling. "Att gå med i en start-up är ett bra sätt att få exponering för alla kärndiscipliner inom området - processordesign, testning, kryogenik och algoritmutveckling - så att du kan ta reda på var dina preferenser ligger", avslutar hon.
Att göra kvantdatorer praktiska
Alexei Marchenkov är grundare och verkställande direktör för Bleximo. Här ger han Fysikvärlden rubriken tar på startupens kommersiella och tekniska färdplan.
Vilka typer av kunder och FoU-partners vill du engagera?
Bleximos fokus på applikationsspecifika system ger oss en unik fördel, speciellt med organisationer som redan har ett etablerat kvantprogram. Vi är angelägna om att arbeta med team som har en nyanserad förståelse för vad deras beräkningsproblem är, även vad de siktar på när det gäller en kvantberäkningslösning för ett givet problem eller smärtpunkt i deras arbetsflöde.
I det här scenariot kan vi omedelbart sätta oss ner med kunden för att börja designa ett kvantberäkningssystem för att möta deras krav, och arbeta nära dem hela vägen genom implementeringen av kvantmodulerna. Ur vårt perspektiv behöver till exempel en läkemedelsforskare, vars huvudroll är att designa nya storsäljande läkemedel, inte veta hur man programmerar en kvantdator. Snarare kommer vi att integrera kvantberäkningar i deras dagliga verksamhet.
Hur utnyttjar du det framväxande industrins ekosystem inom kvantvetenskap och teknik?
Vid sidan av våra befintliga kund- och partnersamarbeten är ett planerat initiativ att ta med fler akademiska och statliga forskare samt kvantstart-ups i mixen. Vi har för närvarande flera pågående projekt med forskningsinstitutioner och företag som utvecklar produkter för kvantberäkning, avkänning och kommunikation. Dessa partnerskap påskyndar vår egen plattformsutveckling samtidigt som de genererar intäkter.
Hur ser framgången ut på kort sikt och på medellång sikt?
Just nu är prioriteringen för Bleximo kontinuerlig produktförbättring och teknisk innovation, utveckling av arkitekturer, algoritmer och kompileringsmetoder som kommer att förbättra prestandan hos våra supraledande kvantprocessorer.
Under de kommande 12 månaderna kommer vi att distribuera processorer som är inriktade på flera specifika algoritmer – på nivån åtta till 16 qubits – och initiera beta-testning med ett nätverk av strategiska partners. Kontexten här är att anslutningsmöjligheter, trohet och koherenstider ofta är en flaskhals för utvecklare, mycket mer än ett stort antal qubits. Våra partners kommer att kunna köra sin programvara på vår backend och jämföra dess prestanda med den på andra backends.
Tre år senare planerar vi att skala upp till 1000-qubit-processorer. Med detta i åtanke arbetar vi på en hybridprocessorarkitektur som kombinerar supraledande och fotonisk teknik som vi tror kommer att låsa upp mycket billigare och mer tillförlitlig kontroll av supraledande qubits på ett högdensitetschip – upp till 1000 qubits på en 6-tums wafer .
Posten Bleximo bygger sin konkurrensfördel med ett applikationsspecifikt tillvägagångssätt visades först på Fysikvärlden.
- 12 månader
- a
- Om oss
- accelerera
- tillgång
- Konto
- Uppnå
- tvärs
- lagt till
- adress
- adresse
- avancerat
- Fördel
- Aerospace
- påverka
- algoritm
- algoritmer
- Alla
- tillåter
- vid sidan av
- redan
- mängd
- Annan
- Ansökan
- tillämpningar
- tillämpas
- tillvägagångssätt
- arkitektur
- runt
- associerad
- Automatiserad
- I grund och botten
- grund
- därför att
- Berkeley
- BÄST
- Betting
- mellan
- blockbuster
- öka
- föra
- SLUTRESULTAT
- Byggnad
- bygger
- företag
- affärsmodell
- kalifornien
- kandidater
- kapacitet
- kapital
- Karriär
- noggrann
- fall
- vissa
- utmanar
- billigare
- chef
- verkställande direktör
- chip
- val
- klass
- Kodning
- samarbeta
- kollegor
- kommersiella
- Trygghet i vårdförloppet
- Företag
- företag
- Företagets
- övertygande
- konkurrenskraftig
- komplex
- komponenter
- dator
- datorer
- databehandling
- beräkningskraft
- villkor
- Kontakta
- Anslutningar
- kontroll
- Kärna
- Kostar
- Skapa
- För närvarande
- kund
- Kunder
- allra senaste
- distribuera
- utplacerade
- utplacering
- Designa
- design
- utveckla
- utvecklade
- utvecklare
- utveckla
- Utveckling
- enheter
- olika
- svårt
- utspädning
- Direktör
- fördelning
- inte
- domän
- ner
- drivande
- Läkemedel
- ekosystemet
- effekt
- effektiv
- effektivt
- Elektronik
- eliminera
- smärgel
- energi
- engagera
- ingenjör
- Teknik
- Ingenjörer
- speciellt
- väsentlig
- etablerade
- allt
- exempel
- utförande
- verkställande
- befintliga
- expertis
- ytorna
- snabbrörlig
- snabbare
- trohet
- Figur
- filtrering
- finansiella
- Förnamn
- Fokus
- fokuserade
- följer
- grundare
- Ramverk
- från
- fungera
- grundläggande
- generera
- Välgörenhet
- Målet
- Regeringen
- uppgradera
- stor
- banbrytande
- hårdvara
- hårdvarudesign
- har
- huvud
- rubrik
- här.
- högre
- höggradigt
- Hur ser din drömresa ut
- How To
- HTTPS
- Hybrid
- bild
- blir omedelbart
- förbättring
- förbättra
- innefattar
- Inklusive
- Öka
- alltmer
- industrier
- industrin
- Initiativ
- Innovation
- institutioner
- integrera
- intresse
- Gränssnitt
- införa
- Investeringar
- problem
- IT
- sig
- Nyckel
- Vet
- kunskap
- Large
- större
- Nivå
- nivåer
- hävstångs
- linje
- logistik
- se
- du letar
- göra
- GÖR
- Mantra
- material
- betyder
- Medium
- möte
- metoder
- Metrics
- kanske
- emot
- modell
- månader
- mer
- nationell
- Nära
- nödvändigt för
- nät
- Brus
- Anmärkningar
- antal
- Officer
- pågående
- drift
- drift
- Verksamhet
- optimering
- organisationer
- Övriga
- egen
- del
- särskilt
- partnern
- partner
- partnerskap
- Personer
- prestanda
- perspektiv
- Läkemedelsindustrin
- läkemedel
- fysisk
- Fysik
- planeras
- plattform
- möjlig
- potentiell
- kraft
- exakt
- prissättning
- prioritet
- Problem
- problem
- processer
- Processorn
- Produkt
- Produktion
- Produkter
- Program
- programmet
- projekt
- förslag
- skydda
- ge
- Quantum
- kvantkalkylering
- fråga
- R&D
- område
- minska
- reducerande
- pålitlig
- resterna
- representerar
- kräver
- Obligatorisk
- Krav
- forskning
- forskare
- Resurser
- intäkter
- färdplan
- Roll
- Körning
- skalbarhet
- Skala
- Vetenskap
- Vetenskap och teknik
- VETENSKAPER
- Forskare
- vetenskapsmän
- känsla
- flera
- liknande
- eftersom
- So
- Mjukvara
- lösning
- Lösningar
- specialist
- specialiserad
- specifik
- specifikt
- specifikationer
- fart
- Sponsrade
- stapel
- starta
- Uppstart
- nystartade företag
- Strategisk
- Strategi
- effektivisera
- hållfasthet
- framgång
- Stödjande
- system
- System
- begåvade
- riktade
- targeting
- uppgifter
- grupp
- Teknisk
- Tekniken
- Teknologi
- Teknologisk utveckling
- villkor
- Testning
- Smakämnen
- Genom
- tid
- gånger
- verktyg
- transformativ
- typer
- typiskt
- förstå
- förståelse
- unika
- låsa
- us
- användning
- värde
- Verifiering
- Kontra
- Vad
- om
- medan
- Arbete
- arbetssätt
- år
- Din