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

Ответить на тему

Автор

Сообщение

news_bot ^®

Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286

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

Цитировать

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

Ответить на тему

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 00:02
Часовой пояс: UTC + 5