Quantinuum twierdzi, że Quantum First — analiza wiadomości o komputerach o dużej wydajności | wewnątrzHPC

TOKIO, CAMBRIDGE, Wielka Brytania i BROOMFIELD, Kolorado, 13 lipca 2023 r. — Quantinuum, firma zajmująca się obliczeniami kwantowymi, poinformowała dzisiaj, że jako pierwsza symuluje cząsteczkę chemiczną poprzez wdrożenie algorytmu odpornego na uszkodzenia w procesorze kwantowym przy użyciu kubitów logicznych.

Ten istotny krok w kierunku wykorzystania komputerów kwantowych do przyspieszenia odkryć molekularnych dzięki lepszemu modelowaniu układów chemicznych skraca czas generowania wartości komercyjnej i ekonomicznej.

Naukowcy z Quantinuum, kierowani przez Japonię, użyli trzech kubitów logicznych na komputerze kwantowym H1 firmy Quantinuum do obliczenia energii stanu podstawowego cząsteczki wodoru (H2) za pomocą algorytmu dla wczesnych urządzeń odpornych na awarie, zwanego stochastycznym oszacowaniem fazy kwantowej.

Wiadomo już, że wiele algorytmów, które można zastosować na dzisiejszych komputerach kwantowych ery „NISQ”, nie da się skalować do większych problemów. Technika szacowania fazy zastosowana w tym eksperymencie z kubitami logicznymi ma większy potencjał skalowania, ale jest trudna do wdrożenia na dzisiejszych komputerach kwantowych, ponieważ wymaga bardzo złożonych obwodów, które są podatne na awarie z powodu szumu.

Dr Raj Hazra, dyrektor generalny ds Quantinium, powiedział: „Dzisiejsze ogłoszenie zmienia stronę chemii kwantowej na komputerach kwantowych, przenosząc nas w kierunku ery wczesnej odporności na uszkodzenia. To osiągnięcie jest świadectwem poświęcenia zespołów zajmujących się sprzętem i oprogramowaniem w Quantinuum, które konsekwentnie demonstrują swoją zdolność do osiągania wyników na światowym poziomie. Było to możliwe dzięki komputerowi kwantowemu H1, który łączy operacje bramkowe o wysokiej wierności, łączność typu „wszystko do wszystkich” i logikę warunkową, z prawdziwie wiodącymi na świecie algorytmami, metodami i technikami obsługi błędów oferowanymi przez naszą platformę chemiczną InQuanto”.

W artykule naukowym preprint, "Demonstracja estymacji fazy kwantowej bayesowskiej z wykrywaniem błędów kwantowych", zespół naukowców kierowany przez dr Kentaro Yamamoto informuje, że sprostał temu wyzwaniu, tworząc i wykorzystując kubity logiczne uzyskane za pomocą nowo opracowanego kodu wykrywania błędów zaprojektowanego dla sprzętu kwantowego serii H*. Kod oszczędzał zasoby kwantowe, natychmiast odrzucając obliczenia, jeśli wykrył kubity, które spowodowały błędy podczas procesu obliczeniowego.

W połączeniu z niskim poziomem szumów sprzętu serii H i możliwościami oprogramowania Quantinuum InQuanto, naukowcy byli w stanie po raz pierwszy uruchomić te złożone obwody, uzyskując dokładniejsze wyniki symulacji niż te, które uzyskano bez kodu wykrywania błędów. Tworzenie i wykorzystywanie kubitów logicznych z wykrywaniem błędów jest warunkiem wstępnym bardziej zaawansowanej korekcji błędów, która zapewnia ochronę komputera kwantowego w czasie rzeczywistym przed różnymi formami „szumów”.

Dr Kentaro Yamamoto, starszy badacz w Quantinuum, powiedział: „Symulowanie cząsteczki wodoru i uzyskiwanie tak dobrych wyników za pomocą wczesnego algorytmu odpornego na awarie na kubitach logicznych to doskonały wynik eksperymentalny, który przypomina nam, jak szybko się rozwijamy. Wynik ten może odzwierciedlać początek nowego rozdziału dla profesjonalistów zajmujących się komputerami kwantowymi, w którym możemy zacząć wdrażać wczesne algorytmy odporne na awarie w urządzeniach w bliskiej przyszłości, wykorzystując wszystkie techniki, które ostatecznie będą wymagane w przyszłych obliczeniach kwantowych na dużą skalę”.

Dla naukowców i przedsiębiorstw przemysłowych z sektorów takich jak opieka zdrowotna, energetyka, motoryzacja i produkcja, które dużo inwestują w badania nad przyszłymi molekułami i materiałami, ta demonstracja oznacza, że ​​czas na użyteczne obliczenia kwantowe wciąż się zbliża.

Ta demonstracja, która została przeprowadzona na komputerze kwantowym Quantinuum System Model H1, Powered by Honeywell, zostanie zintegrowana z przyszłymi wersjami wiodącej w branży platformy chemii kwantowo-obliczeniowej, InQuanto, umożliwiając firmom przemysłowym i badaczom akademickim zbadanie wykorzystania wczesnych błędów algorytmy tolerancji działają na komputerach kwantowych do modelowania materiałów i cząsteczek.