[Физика, Квантовые технологии] IBM продемонстрировали квантовый компьютер с «квантовым объемом» 64

Автор Сообщение
news_bot ®

Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286

Создавать темы news_bot ® написал(а)
21-Авг-2020 16:31

19 августа в хранилище препринтов научных работ Arxiv.org была отправлена работа "Demonstration of quantum volume 64 on a superconducting quantum computing system". В этой работе демонстрируется достижение "квантового объема" (далее я буду употреблять quantum volume или просто QV, т.к. я не уверен до конца, что этот термин переводим на русский) на сверхпроводниковом квантовом компьютере ibmq montreal, разработанном компанией IBM. Что интересно — улучшение достигнуто не за счет прямого увеличения числа кубитов, а за счет улучшения компилятора Qiskit, улучшения двух-кубитных гейтов и имплементации новых схем чтения. В этой статье я постарался кратко обозначить основные разделы оригинальной работы, выложенной в ArXiv. И дальнейшее изложение следует разделам этой работы.

Что такое Quantum volume?
Это метрика, оценивающая общую производительность квантовых компьютеров в противовес простому числу кубитов. Quantum volume включает в себя, помимо числа кубитов, также производительность гейтов, компилятора, а также долю ошибок. Можно привести аналогию с классическими процессорами, где тактовая частота в чистом виде уже давно не играет ключевой роли, а важны также размеры кешей, поддерживаемые инструкции и т.д. Предыдущим опубликованным (в виде препринта или научной работы) рекордом было QV32, а также было заявление компании Honeywell о том, что они достигли QV64, но без публикации и деталей.
Улучшения компилятора
В работе авторы пишут о следующих улучшениях компилятора Qiskit:
  • Новый алгоритм размещения и связи кубитов, основанный на формулировании задачи как задачи двоичного целочисленного программирования, который превосходит предыдущие state-of-the-art алгоритмы

  • Pulse-efficient SU(4) decomposition — новая реализация, позволяющая уменьшить необходимое число и длительность пульсов

«Динамическое расцепление» (dynamic decoupling)
Dynamic decoupling — это обсуждавшаяся ранее (1, 2, 3) техника, которая позволяет более эффективно использовать кубиты параллельно, значительно повышая эффективность.

Прямая реализация CX-гейта
CX-гейт (что это за гейт можно посмотреть в Википедии) очень важен в квантовых алгоритмах, и улучшение его реализации позволит значительно повысить производительность (в том числе в сравнении с временем релаксации). В работе описывается новая схема управляющих сигналов, позволяющая улучшить работу этого гейта и снизить долю ошибок.

Инициализация состояний и чтение
Дополнительного улучшения удалось достигнуть за счет улучшения процедуры чтения состояний за счет реализации Excited State Promotion (ESP).

Заключение
От себя могу добавить следующее. Важность этой работы скорее в том, чтобы показать, что помимо простого наращивания числа кубитов или улучшения физической реализации, важно также улучшать программную составляющую — компиляторы и алгоритмы для квантовых компьютеров.
===========
Источник:
habr.com
===========

Похожие новости: Теги для поиска: #_fizika (Физика), #_kvantovye_tehnologii (Квантовые технологии), #_kvantovye_vychislenija_i_kompjutery (квантовые вычисления и компьютеры), #_blog_kompanii_rajffajzenbank (
Блог компании Райффайзенбанк
)
, #_fizika (
Физика
)
, #_kvantovye_tehnologii (
Квантовые технологии
)
Профиль  ЛС 
Показать сообщения:     

Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы

Текущее время: 23-Ноя 05:08
Часовой пояс: UTC + 5