کوانٹم کمپیوٹنگ کو سستا اور زیادہ مہنگا بنانا- Q-CTRL کے فائر اوپل کا جائزہ لینا: بذریعہ برائن سیگل ویکس - کوانٹم ٹیکنالوجی کے اندر

یہ مضمون یہ ظاہر کرنے کے ارادے سے شروع ہوا کہ Q-CTRL کا استعمال کیسے کیا جاتا ہے۔ آگ دودیا پتھر درخواست کوانٹم کمپیوٹر ہارڈویئر تک رسائی پر آپ کے پیسے بچا سکتے ہیں۔ اور یہ ایسا کرنا شروع کر دے گا۔ لیکن چونکہ تجربہ کرنے کا خطرہ ہے، راستے میں ایک غیر متوقع موڑ دریافت ہوا۔ 

جدید حل تلاش کرنے کے لیے Q-CTRL کا فائر اوپل کیسے کام کرتا ہے اس کا ایک گرافک۔ (PC Q-CTRL)

پہلا: کافی رقم کی بچت

Q-CTRL نے شائع کیا ہے۔ ایک مضمون عنوان "فائر اوپل کے ساتھ کوانٹم کمپیوٹ کو کم کرنے کی لاگت 2,500X ہے۔" جس میں وہ دعویٰ کرتے ہیں" فائر اوپل کے QAOA سولور کا استعمال کرتے ہوئے تخمینہ ایک QAOA الگورتھم کے ایک رن کے لئے متوقع $89,205 سے صرف $32 تک چلا گیا۔

تکنیکی حاصل کیے بغیر، QAOA پیرامیٹرائزڈ کوانٹم سرکٹ استعمال کرتا ہے۔ ہم پیرامیٹرز کا اندازہ لگاتے ہیں اور پھر سرکٹ چلاتے ہیں۔ نتائج کی بنیاد پر، ہم بار بار پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرتے ہیں اور اس وقت تک سرکٹ کو دوبارہ چلاتے ہیں جب تک کہ ہم قابل قبول حل کے قریب نہ پہنچ جائیں۔ 

ہم یہاں جس چیز کے بارے میں فکر مند ہیں وہ ہے اس سرکٹ کو چلانے کی لاگت۔ جب بھی ہم اس سرکٹ کو چلاتے ہیں، ہم اس کی قیمت اٹھاتے ہیں۔ نتیجتاً، ہمارا مقصد اس الگورتھم کو کم سے کم ممکنہ تکرار کے ساتھ چلانا ہے۔ ایسا کرنا تیز اور سستا دونوں ہے۔

میں نے ذاتی طور پر فائر اوپل کے QAOA سولور کو دو دیگر QAOA سولورز کے مقابلے میں بینچ مارک کیا ہے، اور اس میں کوئی سوال نہیں ہے کہ فائر اوپل نے تکرار کی اس تعداد کو کم کیا ہے۔ فائر اوپل ڈرامائی طور پر ہر تکرار کے نتائج کے معیار کو بہتر بناتا ہے تاکہ آپ واقعی ایک تخمینی حل پر پہنچ جائیں۔ سچ پوچھیں تو، میں نے دوسرے دو حل کرنے والوں کو چھوڑ دیا۔ لہذا، جب کہ میں ذاتی طور پر صرف Q-CTRL کے 90,000X کے دعوے کی تصدیق کے لیے $2500 خرچ نہیں کر رہا ہوں، میں اس بات کی تصدیق کر سکتا ہوں کہ فائر اوپل ایک تخمینی حل پر پہنچنے پر سرکٹس کو چلنا بند کر دیتا ہے، جبکہ میں اس بات کی تصدیق نہیں کر سکتا کہ دوسرے حل کرنے والے وہاں بالکل. اس مضمون کے اوپری حصے میں نمایاں تصویر Q-CTRL سے آئی ہے اور 5700X بچت دکھاتی ہے، لیکن اس سے منسلک مضمون نہیں ہے۔

دوسرا: لامحدود زیادہ رقم خرچ کرنا

ہمیں واقعی جس چیز میں دلچسپی ہونی چاہیے، وہ الگورتھم ہیں جن کا مقصد فالٹ ٹولرنٹ کوانٹم کمپیوٹنگ (FTQC) ہے۔ ان الگورتھم کو عمل میں لانے میں اتنا وقت لگتا ہے کہ آج کے کوانٹم کمپیوٹر سراسر شور واپس کرتے ہیں۔ جب کہ ہم عام طور پر نتائج کے معیار یا اس کی کمی پر توجہ مرکوز کرتے ہیں، ہمیں رن ٹائم پر بھی غور کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ قیمت کا ماڈل اس بات پر مبنی ہو سکتا ہے کہ ہم ہر سرکٹ کو کتنی بار چلائیں گے، لیکن یہ اس بات پر بھی مبنی ہو سکتا ہے کہ یہ کتنی دیر تک چلتا ہے۔ اگر فائر اوپل سرکٹ پر عمل درآمد کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتا ہے، تو اس کا رن ٹائم سے متعلقہ اخراجات کم ہو سکتا ہے۔

میں Classiq پلیٹ فارم کا استعمال کرتا ہوں۔ ازگر ایس ڈی کے بڑے سرکٹس کی ترکیب کے لیے، جیسے کہ کوانٹم فیز اسٹیمیشن (QPE) کے لیے درکار ہے۔ اگر ہم یہ دیکھنا چاہتے ہیں کہ فائر اوپل کتنا کم مہنگا ہے، تو ہمیں سب سے بڑے ممکنہ سرکٹس چلانے کی ضرورت ہوگی تاکہ ہم واضح پھیلاؤ دیکھ سکیں۔

میں نے ایک گنتی qubit کے ساتھ مالیکیولر ہائیڈروجن (H2) کے ساتھ شروع کیا۔ اگر آپ ناواقف ہیں تو، QPE ایک رجسٹر (ڈیٹا کیوبٹس) کا استعمال کرتے ہوئے مالیکیول کی زمینی توانائی کا حساب لگاتا ہے اور ایک رجسٹر (کاؤنٹنگ کوئبٹس) کا استعمال کرتے ہوئے حل کی درستگی کا تعین کرتا ہے۔ مثالی طور پر، ہم H2 کے لیے آٹھ گنتی کیوبٹس استعمال کرنا چاہتے ہیں، لیکن میں نے پہلے ہی اس کا تجربہ کر لیا ہے اور موجودہ ہارڈویئر اسے سنبھال نہیں سکتا۔ H2 کو صرف ایک ڈیٹا کیوبٹ کی ضرورت ہوتی ہے، لہذا اس پہلے سرکٹ میں مجموعی طور پر صرف دو کوئبٹ استعمال کیے گئے۔

کیسکیٹ اور فائر اوپل دونوں نے سات سیکنڈ کا استعمال کیا۔ IBM کوانٹم رن ٹائم۔ تاہم، فائر اوپل نے خود بخود غلطی کی تخفیف کا اطلاق کیا، جس نے رن ٹائم کے اضافی 21 سیکنڈ کا استعمال کیا۔ منصفانہ ہونے کے لیے، میں نے Qiskit کے مساوی کو لاگو کیا، جسے M3 کہا جاتا ہے، اور M3 نے رن ٹائم کے صرف 11 اضافی سیکنڈ استعمال کیے ہیں۔ H2 کے لیے ایک گنتی qubit کے ساتھ، Qiskit نے درحقیقت رن ٹائم موازنہ جیت لیا۔

لیکن میں نے پھر گنتی کے دو کوئبٹس کے ساتھ H2 آزمایا۔ دی کیسکِٹ کام ناکام ہوگیا، جبکہ فائر اوپل کام کافی درستگی کے ساتھ مکمل ہوا جس سے آپ حل کا اندازہ لگا سکتے ہیں۔ درستگی اس سے بہت دور ہے جہاں اسے ہونے کی ضرورت ہے، لیکن یہ کم از کم صحیح بالپارک میں ہے۔ 

اور اس میں غیر متوقع موڑ ہے۔ ناکام Qiskit جاب کی قیمت $0.00 ہے۔ چونکہ فائر اوپل کام مکمل ہو گیا ہے، ستم ظریفی یہ ہے کہ IBM کوانٹم پریمیم پلان استعمال کرتے وقت یہ بہت زیادہ مہنگا ہے۔

مزید برآں، فائر اوپل دو گنتی کیوبٹس کے ساتھ H2 کو آگے بڑھا سکتا ہے۔ میں نے ذاتی طور پر اسے H2 پر 6 گنتی کیوبٹس کے ساتھ ساتھ مالیکیولر آکسیجن (O2) کی طرف دھکیل دیا ہے – جس کے لیے 11 ڈیٹا کیوبٹس کی ضرورت ہوتی ہے – 2 گنتی کیوبٹس کے ساتھ۔ O2 نے 2 گنتی کیوبٹس کے ساتھ IBM کوانٹم رن ٹائم کے 4 منٹ 28 سیکنڈ کا استعمال کیا، اور نتیجہ اب بھی آپ کو صحیح بال پارک میں رکھتا ہے۔ مزید آگے بڑھانے سے IBM کوانٹم سے خرابی کے پیغامات واپس آتے ہیں۔

لہذا، سب سے بڑا QPE سرکٹ جو موجودہ ہارڈ ویئر پر چل سکتا ہے، 268 سیکنڈ کا رن ٹائم $1.60 فی سیکنڈ استعمال کرتا ہے، IBM کوانٹم ہارڈویئر تک پریمیم رسائی کے ساتھ Fire Opal کا استعمال کرتے ہوئے $428.80، یا Fire Opal کے بغیر $0.00 کی لاگت آتی ہے کیونکہ کام ناکام ہو جائے گا۔

نتیجہ: ضروری نہیں کہ فائر اوپل سستا ہو۔

وہ کہتے ہیں کہ "کوانٹم" غیر فطری ہے، اور یہ کبھی مایوس نہیں ہوتا۔ کم تکرار چلانے یا رن ٹائم کو کم کرکے کم مہنگا ہونے کے بجائے، فائر اوپل زیادہ مہنگا ہوتا ہے کیونکہ آپ اسے مزید آگے بڑھا سکتے ہیں۔ آپ ایک الگورتھم چلا سکتے ہیں جس کی دوسری صورت میں $90,000 لاگت آسکتی ہے کیونکہ اس کے قریب کہیں بھی لاگت نہیں آئے گی۔ اور آپ سرکٹس چلا سکتے ہیں جو بصورت دیگر ناکام ہوں گے اور اس کی کوئی قیمت نہیں ہوگی۔ لہذا، فائر اوپل صرف اصل میں کام کرنے کی وجہ سے زیادہ مہنگا ہے۔ 

برائن این سیگل ویکس ایک آزاد کوانٹم الگورتھم ڈیزائنر اور ایک آزاد مصنف ہے۔ کوانٹم ٹیکنالوجی کے اندر. وہ کوانٹم کمپیوٹنگ کے شعبے میں اپنی شراکت کے لیے جانا جاتا ہے، خاص طور پر کوانٹم الگورتھم کے ڈیزائن میں۔ اس نے متعدد کوانٹم کمپیوٹنگ فریم ورکس، پلیٹ فارمز اور افادیت کا جائزہ لیا ہے اور اپنی تحریروں کے ذریعے اپنی بصیرت اور نتائج کا اشتراک کیا ہے۔ Siegelwax ایک مصنف بھی ہیں اور اس نے "Dungeons & Qubits" اور "Choose Your Own Quantum Adventure" جیسی کتابیں لکھی ہیں۔ وہ باقاعدگی سے میڈیم پر کوانٹم کمپیوٹنگ سے متعلق مختلف موضوعات کے بارے میں لکھتے ہیں۔ اس کے کام میں کوانٹم کمپیوٹنگ کی عملی ایپلی کیشنز، کوانٹم کمپیوٹنگ پروڈکٹس کے جائزے، اور کوانٹم کمپیوٹنگ کے تصورات پر بات چیت شامل ہے۔

اقسام: مہمان مضمون, photonics, کمانٹم کمپیوٹنگ

ٹیگز: برائن سیگل ویکس, آگ دودیا پتھر, Q-CTRL

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/making-quantum-computing-cheaper-and-more-expensive-reviewing-q-ctrls-fire-opal-by-brian-siegelwax/