Quantinuum rivendica Quantum First – Analisi delle notizie sul calcolo ad alte prestazioni | insideHPC

TOKYO, CAMBRIDGE, Regno Unito, e BROOMFIELD, CO, 13 luglio 2023 — La società di computer quantistico Quantinuum ha dichiarato oggi di essere diventata la prima a simulare una molecola chimica implementando un algoritmo di tolleranza ai guasti su un processore quantistico utilizzando qubit logici.

Questo passo essenziale verso l'utilizzo di computer quantistici per accelerare la scoperta molecolare, con una migliore modellazione dei sistemi chimici, riduce il tempo necessario per generare valore commerciale ed economico.

Gli scienziati di Quantinuum, guidati dal Giappone, hanno utilizzato tre qubit logici sul computer quantistico H1 di Quantinuum per calcolare l'energia dello stato fondamentale della molecola di idrogeno (H2) utilizzando un algoritmo per i primi dispositivi a tolleranza di errore chiamato stima della fase quantistica stocastica.

È già noto che molti algoritmi che possono essere utilizzati sui computer quantistici dell'era "NISQ" di oggi non si adattano a problemi più grandi. La tecnica di stima di fase utilizzata in questo esperimento con qubit logici ha un migliore potenziale di scalabilità, ma è difficile da implementare sui computer quantistici di oggi perché richiede circuiti molto complessi, che tendono a fallire a causa del rumore.

Dr Raj Hazra, CEO di Quantino, ha dichiarato: “L'annuncio di oggi gira una pagina per la chimica quantistica sui computer quantistici, portandoci verso l'era della tolleranza ai guasti precoce. Questo risultato testimonia la dedizione dei team hardware e software di Quantinuum, che dimostrano costantemente la loro capacità di ottenere risultati di livello mondiale. È stato reso possibile grazie al computer quantistico H1 che riunisce operazioni di gate ad alta fedeltà, connettività all-to-all e logica condizionale, con gli algoritmi, i metodi e le tecniche di gestione degli errori veramente leader a livello mondiale offerti dalla nostra piattaforma chimica InQuanto.

In un articolo scientifico di prestampa, "Dimostrazione della stima della fase quantistica bayesiana con il rilevamento degli errori quantistici", il team di scienziati guidato dal dottor Kentaro Yamamoto riferisce di aver superato questa sfida creando e utilizzando qubit logici ottenuti con un codice di rilevamento degli errori di nuova concezione progettato per l'hardware quantistico della serie H*. Il codice ha risparmiato risorse quantistiche scartando immediatamente un calcolo se ha rilevato qubit che avevano prodotto errori durante il processo di calcolo.

In combinazione con il basso rumore dell'hardware della serie H e le capacità del software Quantinuum InQuanto, i ricercatori sono stati in grado di eseguire questi circuiti complessi per la prima volta, producendo risultati di simulazione più accurati rispetto a quelli ottenuti senza il codice di rilevamento degli errori. La creazione e l'utilizzo di qubit logici con rilevamento degli errori è un prerequisito per la correzione degli errori più avanzata, che fornisce protezione in tempo reale per un computer quantistico contro varie forme di "rumore".

Il dottor Kentaro Yamamoto, ricercatore senior presso Quantinuum, ha dichiarato: “Simulare la molecola di idrogeno e ottenere risultati così buoni con un algoritmo di tolleranza ai guasti iniziale su qubit logici è un eccellente risultato sperimentale e ci ricorda quanto velocemente continuiamo a progredire. Questo risultato potrebbe riflettere l'inizio di un nuovo capitolo per i professionisti dell'informatica quantistica, in cui possiamo iniziare ad adottare primi algoritmi tolleranti ai guasti su dispositivi a breve termine, utilizzando tutte le tecniche che alla fine saranno necessarie per l'informatica quantistica futura su larga scala".

Per i ricercatori scientifici e le imprese industriali in settori come la sanità, l'energia, l'automotive e la produzione, che investono molto nella ricerca di molecole e materiali futuri, questa dimostrazione implica che il tempo per un utile calcolo quantistico continua ad avvicinarsi.

Questa dimostrazione, che è stata eseguita sul computer quantistico System Model H1 di Quantinuum, Powered by Honeywell, sarà integrata nelle versioni future della sua piattaforma di chimica computazionale quantistica leader del settore, InQuanto, consentendo alle aziende industriali e ai ricercatori accademici di esplorare l'uso di errori precoci. algoritmi tolleranti eseguiti su computer quantistici per la modellazione materiale e molecolare.