Quantinuum susține Quantum First – Analiză de știri de calcul de înaltă performanță | în interiorul HPC

TOKYO, CAMBRIDGE, Marea Britanie și BROOMFIELD, CO, 13 iulie 2023 — Compania de calcul cuantic Quantinuum a declarat astăzi că a devenit prima care simulează o moleculă chimică prin implementarea unui algoritm tolerant la erori pe un procesor cuantic folosind qubiți logici.

Acest pas esențial către utilizarea computerelor cuantice pentru a accelera descoperirea moleculară, cu o mai bună modelare a sistemelor chimice, reduce timpul de generare a valorii comerciale și economice.

Oamenii de știință Quantinuum, conduși din Japonia, au folosit trei qubiți logici pe computerul cuantic H1 al lui Quantinuum pentru a calcula energia stării fundamentale a moleculei de hidrogen (H2) utilizând un algoritm pentru dispozitive timpurii tolerante la defecte numit estimare stochastică a fazei cuantice.

Se știe deja că mulți algoritmi care pot fi utilizați pe computerele cuantice din era „NISQ” de astăzi nu se vor scala la probleme mai mari. Tehnica de estimare a fazelor folosită în acest experiment cu qubiți logici are un potențial mai bun de scalare, dar este dificil de implementat pe computerele cuantice de astăzi, deoarece necesită circuite foarte complexe, care sunt predispuse să se defecteze din cauza zgomotului.

Dr Raj Hazra, CEO al Quantinuum, a spus: „Anunțul de astăzi întoarce o pagină pentru chimia cuantică pe computerele cuantice, îndreptându-ne către era toleranței timpurii la erori. Această realizare este o dovadă a dăruirii echipelor de hardware și software de la Quantinuum, care își demonstrează în mod constant capacitatea de a obține rezultate de clasă mondială. A fost posibil datorită computerului cuantic H1, care reunește operațiuni de înaltă fidelitate, conectivitate totală și logică condiționată, cu algoritmii, metodele și tehnicile de tratare a erorilor cu adevărat lideri la nivel mondial oferite de platforma noastră de chimie InQuanto.

Într-o lucrare științifică preliminară,  Demonstrarea estimării fazei cuantice bayesiene cu detectarea erorilor cuanticeMatei 22:21, echipa de oameni de știință condusă de Dr. Kentaro Yamamoto raportează că a depășit această provocare prin crearea și utilizarea qubiților logici obținuți cu un cod de detectare a erorilor nou dezvoltat, conceput pentru hardware-ul cuantic din seria H*. Codul a economisit resurse cuantice prin eliminarea imediată a unui calcul dacă a detectat qubiți care au produs erori în timpul procesului de calcul.

Atunci când sunt combinate cu zgomotul redus al hardware-ului din seria H și capacitățile software-ului Quantinuum InQuanto, cercetătorii au reușit să ruleze aceste circuite complexe pentru prima dată, producând rezultate de simulare mai precise decât cele obținute fără codul de detectare a erorilor. Crearea și utilizarea qubiților logici cu detectarea erorilor este o condiție prealabilă pentru corectarea mai avansată a erorilor, care oferă protecție în timp real pentru un computer cuantic împotriva diferitelor forme de „zgomot”.

Dr. Kentaro Yamamoto, cercetător senior la Quantinuum, a declarat: „Simularea moleculei de hidrogen și obținerea unor rezultate atât de bune cu un algoritm timpuriu tolerant la defecte pe qubiți logici este un rezultat experimental excelent și ne amintește cât de repede continuăm să progresăm. Acest rezultat poate reflecta începutul unui nou capitol pentru profesioniștii în calculul cuantic, în care putem începe să adoptăm algoritmi timpurii toleranți la erori pe dispozitive pe termen scurt, folosind toate tehnicile care vor fi în cele din urmă necesare pentru viitoarele calcule cuantice la scară largă.”

Pentru cercetătorii științifici și întreprinderile industriale din sectoare precum sănătatea, energia, industria auto și producția, care investesc masiv în cercetarea viitoarelor molecule și materiale, această demonstrație implică faptul că timpul până la calculul cuantic util continuă să se apropie.

Această demonstrație, care a fost desfășurată pe computerul cuantic Model H1 al lui Quantinuum, alimentat de Honeywell, va fi integrată în versiunile viitoare ale platformei sale de chimie computațională cuantică, lider în industrie, InQuanto, permițând companiilor industriale și cercetătorilor academici să exploreze utilizarea erorilor timpurii. algoritmi toleranți rulează pe computere cuantice pentru modelarea materială și moleculară.