A Quantinuum Claims Quantum First – Nagy teljesítményű számítástechnikai hírek elemzése | belül HPC

TOKYO, CAMBRIDGE, UK és BROOMFIELD, CO, 13. július 2023. – A Quantinuum kvantumszámítási vállalat ma bejelentette, hogy elsőként szimulál kémiai molekulát úgy, hogy hibatűrő algoritmust implementált egy kvantumprocesszoron logikai qubitek felhasználásával.

Ez az alapvető lépés a kvantumszámítógépek molekuláris felfedezés felgyorsítása felé történő alkalmazása felé, a kémiai rendszerek jobb modellezésével csökkenti a kereskedelmi és gazdasági érték létrehozásának idejét.

A japán kvantumkutatók három logikai qubitet használtak a Quantinuum H1 kvantumszámítógépén, hogy kiszámítsák a hidrogénmolekula (H2) alapállapotú energiáját a korai hibatűrő eszközökre vonatkozó algoritmus, az úgynevezett sztochasztikus kvantumfázisbecslés segítségével.

Az már ismert, hogy számos, a mai „NISQ” korszak kvantumszámítógépein használható algoritmus nem skálázódik nagyobb problémákra. A logikai qubitekkel végzett kísérletben alkalmazott fázisbecslési technika nagyobb skálázhatósággal rendelkezik, de kihívást jelent a mai kvantumszámítógépeken megvalósítani, mert nagyon összetett áramkörökre van szükség, amelyek hajlamosak a zaj miatti meghibásodásra.

Dr Raj Hazra, a cég vezérigazgatója Kvantinum, mondta: „A mai bejelentéssel egy oldalt fordítunk a kvantumkémiára a kvantumszámítógépeken, ami a korai hibatűrés korszaka felé mozdít el bennünket. Ez az eredmény a Quantinuum hardver- és szoftvercsapatainak elhivatottságáról tanúskodik, akik folyamatosan bizonyítják, hogy képesek világszínvonalú eredményeket elérni. Ez a H1 kvantumszámítógépnek köszönhető, amely egyesíti a nagy pontosságú kapuműveleteket, a mindenre kiterjedő kapcsolatot és a feltételes logikát az InQuanto kémiai platformunk által kínált, valóban világelső algoritmusokkal, módszerekkel és hibakezelési technikákkal.”

Egy tudományos előnyomtatott közleményben "Bayes-féle kvantumfázisbecslés bemutatása kvantumhiba-észlelés segítségével", a Dr. Kentaro Yamamoto vezette tudóscsoport arról számolt be, hogy a H-sorozatú kvantumhardverhez* tervezett, újonnan kifejlesztett hibaészlelő kóddal elért logikai qubitek létrehozásával és felhasználásával sikerült legyőzniük ezt a kihívást. A kód kvantumerőforrásokat takarított meg azáltal, hogy azonnal elvetett egy számítást, ha olyan qubiteket észlelt, amelyek a számítási folyamat során hibákat okoztak.

A H-sorozatú hardver alacsony zajszintjével és a Quantinuum Software InQuanto képességeivel kombinálva a kutatók először futtathatták ezeket az összetett áramköröket, pontosabb szimulációs eredményeket produkálva, mint a hibaérzékelő kód nélkül elért eredmények. A hibadetektáló logikai qubitek létrehozása és használata előfeltétele a fejlettebb hibajavításnak, amely valós idejű védelmet nyújt a kvantumszámítógép számára a „zaj” különféle formái ellen.

Dr. Kentaro Yamamoto, a Quantinuum vezető kutatója elmondta: „A hidrogénmolekula szimulálása és ilyen jó eredmények elérése a logikai kvitek korai hibatűrő algoritmusával kiváló kísérleti eredmény, és emlékeztet bennünket, milyen gyorsan haladunk tovább. Ez az eredmény egy új fejezet kezdetét tükrözheti a kvantumszámítástechnikai szakemberek számára, ahol megkezdhetjük a korai hibatűrő algoritmusok elfogadását a rövid távú eszközökön, felhasználva mindazokat a technikákat, amelyek végső soron a jövőbeni nagyszabású kvantumszámításokhoz szükségesek.”

A tudományos kutatók és az olyan ágazatok ipari vállalkozásai számára, mint az egészségügy, az energiaipar, az autóipar és a gyártás, akik jelentős összegeket fektetnek be a jövő molekuláinak és anyagainak kutatásába, ez a demonstráció azt jelenti, hogy a hasznos kvantumszámítástechnikához szükséges idő egyre közelebb kerül.

Ezt a demonstrációt, amely a Quantinuum System Model H1 kvantumszámítógépén futott, Powered by Honeywell, integrálni fogják az iparágban vezető kvantumszámítógép-kémiai platform, az InQuanto jövőbeli verzióiba, lehetővé téve az ipari vállalatok és tudományos kutatók számára, hogy feltárják a korai hibák alkalmazását. toleráns algoritmusok futnak kvantumszámítógépeken anyag- és molekulamodellezéshez.