Brian Siegelwax'ın IQM Deneb ile TAŞIMASINI seviyorum - Inside Quantum Technology

6-qubit IQM Deneb, daha önce bir kuantum bilgisayarda görmediğinizi garanti ettiğim bir işleme sahiptir. Buna HAREKET denir ve bu hoşuma gidiyor.

ilham

IQM Deneb'in ilham kaynağı "verimli bir şekilde simüle etmek nano ölçekli NMR sistemlerinin dinamiği.” Ekip, bunu yapmak için uygulamaya özel entegre çipin (ASIC) kuantum eşdeğerini önerdi ve buna "Ortak Tasarım kuantum bilgisayarı" adını verdiler. Başka bir deyişle IQM Deneb, NMR ile ilgili sorunları çözmek için özel olarak tasarlanmıştır. Bu problemlerin biyoloji, kimya, malzeme bilimi ve tıpta gerçek dünya uygulamaları vardır. Makaleyi okursanız, nükleer spinlerin tespiti ve kontrolünde nano ölçekli çözünürlük elde etmek için elmastaki nitrojen boşluk merkezlerini (NVC) kullanan katı hal kuantum algılamayla da ilginç bir ilişki vardır.

IQM Deneb'in başlangıçtaki özel amacına rağmen, hala evrensel bir süper iletken kuantum bilgisayardır. Ancak kuantum bilgisayar simülatörü kullanmak gibi, hepsi bir arada bağlantıya sahip süper iletken bir kuantum bilgisayar hayal edebiliyorsanız, bu IQM Deneb'dir. Bir nevi.

Yerli ve Yerli Olmayan

IQM Deneb gerçek anlamda hepsine bağlantıya sahip değil ancak kübitleri merkezi bir rezonatör etrafında düzenlenmiş durumda. Bir kübiti merkezi rezonatöre TAŞIYORSUNUZ, buradan CZ geçitleri diğer kübitlerin herhangi birine veya tümüne uygulanabiliyor. Daha sonra, tek kübit işlemlerini gerçekleştirmek için kübiti geri TAŞIYIN ve ayrıca diğer kübitleri birer birer merkezi rezonatöre TAŞIYIN.

Mantıksal eylem farklı olsa da MOVE, iSWAP işlemiyle aynı fiziğe sahiptir. MOVE'ler ve iSWAP'ler, yerel olmaları açısından SWAP'lardan farklıdır; SWAP geçitleri ise yerel değildir ve uygulanması için üç gürültülü CNOT işlemi gerektirir. Merkezi rezonatör yalnızca MOVE ve CZ işlemlerine izin verirken, kübitler yalnızca MOVE ve tek kübit işlemlerine izin verir. Bu nedenle tüm kübit bağlantıları merkezi rezonatöre bağlıdır.

IQM, iki MOVE'u bir SWAP'a eşdeğer olarak nitelendirir, ancak bu karakterizasyon, MOVE'ı kısaltır. Süper iletken bir kuantum bilgisayarın bağlantısına bağlı olarak, kuantum devrenizdeki bir SWAP aslında gerçek donanım üzerinde birden fazla SWAP gerektirebilir. Ancak bir kübiti merkezi rezonatöre TAŞIDIĞINIZDA, hepsi bir arada bağlantıya sahip olur ve ek bir şey gerektirmez. Bir MOVE çifti yeterlidir.

ölçeklenebilirlik

Merkezi rezonatörün boyutu, kübitleri normalden daha fazla aralıklı olmaya zorluyor, bu da aralarındaki karışmayı azaltma avantajına sahip. IQM, işlemciyi merkezi rezonatörlerin kübitlere 1:20 oranında ölçeklendirebilmeleri gerektiğini tahmin ediyor. Süper iletken bir kübitin normalde birden fazla kübite bağlanması gibi, bir kübit de potansiyel olarak birden fazla merkezi rezonatöre bağlanabilir ve 20'den fazla kübit ile bağlantıya izin verebilir.

Transpilasyon

Aktarıcının henüz optimize edilmediğine dair sorumluluk reddi ile yine de ilginç verimlilikler buluyor. Diğer aktarıcılar gibi, tek kübitlik işlemleri olabildiğince sola kaydırır. Ancak ilginç olan, merkezi rezonatörde bir kübit olduğunda uygulayabileceği CZ kapılarının sayısıdır. CZ geçitlerinin sayısı azaltılamasa bile kübitlerin HAREKET etmek zorunda kalma sayısını en aza indirmeye çalışır. Ayrıca devrelerin uçlarındaki gereksiz işlemleri de tespit edip kaldırabiliyor.

IQM Deneb'in Sonuçları

Denemem sırasında beş algoritmayı deneyebildim. Altı kübitlik GHZ durumunun sonuçları doğruydu ve ölçüm hatası azaltma uygulanmadan önce süper iletken bir kuantum bilgisayardan bekleyeceğiniz gürültü seviyesiyle uyumluydu. QAOA örnekleri yalnızca iki dakika içinde birleşti; bu, gerçek donanım kullanırken gördüğüm en hızlısı. SWAP Testleri doğru ancak gürültülüydü; bu, SWAP Testleriyle ilişkili devre derinliklerinden beklendiği gibi. 

Bu deneylerin hızı nedeniyle doğaçlama yapmaya başladım. Altı kübitlik bir Kuantum Fourier Dönüşümü (QFT) yürütüldü, bu yüzden daha sonra altı kübitlik bir Kuantum Faz Tahmini (QPE) devresi çalıştırdım. O da idam edildi. Devre derinlikleri nedeniyle bunların niteliksel testler olması değil, daha ziyade Deneb'in sınırlarının testleri olması gerekiyordu. Yine, başlangıçtaki özel amacına rağmen, hâlâ tam kapasiteye sahip bir evrensel kuantum bilgisayardır.

Sonuç: Deneb'e Ya Da Deneb'e Değil

Özel erişimle – " bölümünde açıklandığı gibiIQM Rezonansı ile Rezonans” – IQM Deneb hızlıdır. Denemem sırasında, QAOA örneklerinin 121 çalıştırması da dahil olmak üzere 2 işi tamamladım. QAOA çalışmaları sırasında iş monitörünü izliyordum ve her birkaç saniyede bir sonraki yineleme sıraya giriyordu. Sonuç olarak, daha önce belirtildiği gibi, sırasıyla 2 ve 2 yineleme gerektirmesine rağmen 54 Max-Cut probleminin her biri yaklaşık 50 dakikada çözüldü.

Ancak gösterinin gerçek yıldızı ve topoloji, kelime oyununu bağışlayın - MOVE operatörüdür. Transpiler bunu daha iyi yapsa da, manuel devre tasarımı aydınlatıcıdır. Bir kübiti merkezi rezonatöre taşıdığınızda, aniden diğer tüm kübitlerle bağlantıya geçer. Diğer süper iletken kuantum bilgisayarlarda bulabileceğiniz en fazla bağlantı oranı 1:4'tür, ancak bağlantının 1:1 kadar zayıf olduğunu da görebilirsiniz. Yakın gelecekte IQM potansiyel olarak 1:19 bağlantı sunabilir ve bununla oynamak gerçekten ilginç olacaktır.

Brian N. Siegelwax bağımsız bir Kuantum Algoritma Tasarımcısı ve serbest yazardır. Kuantum Teknolojisinin İçinde. Kuantum hesaplama alanına, özellikle kuantum algoritmalarının tasarımına yaptığı katkılarla tanınıyor. Çok sayıda kuantum hesaplama çerçevesini, platformunu ve yardımcı programını değerlendirdi ve yazıları aracılığıyla içgörülerini ve bulgularını paylaştı. Siegelwax aynı zamanda bir yazardır ve “Zindanlar ve Qubitler” ve “Kendi Kuantum Maceranızı Seçin” gibi kitaplar yazmıştır. Medium'da düzenli olarak kuantum hesaplamayla ilgili çeşitli konular hakkında yazıyor. Çalışmaları kuantum hesaplamanın pratik uygulamalarını, kuantum hesaplama ürünlerinin incelemelerini ve kuantum hesaplama kavramları üzerine tartışmaları içermektedir.

Kategoriler:
Konuk makalesi, fotonik, kuantum hesaplama, araştırma

Etiketler:
Brian Siegel ağdası, IQM, IQM Deneb

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/i-like-to-move-it-move-it-with-iqm-deneb-by-brian-siegelwax/