Quantinuum претендует на звание Quantum First – Анализ новостей о высокопроизводительных вычислениях | внутриHPC

ТОКИО, КЕМБРИДЖ, Великобритания, и БРУМФИЛД, Колорадо, 13 июля 2023 г. — Компания квантовых вычислений Quantinuum заявила сегодня, что она стала первой, кто смоделировал химическую молекулу, реализовав отказоустойчивый алгоритм на квантовом процессоре с использованием логических кубитов.

Этот важный шаг к использованию квантовых компьютеров для ускорения молекулярных открытий с улучшенным моделированием химических систем сокращает время для создания коммерческой и экономической ценности.

Ученые Quantinuum, возглавляемые из Японии, использовали три логических кубита на квантовом компьютере Quantinuum H1 для расчета энергии основного состояния молекулы водорода (H2) с использованием алгоритма для ранних отказоустойчивых устройств, называемого стохастической квантовой оценкой фазы.

Уже известно, что многие алгоритмы, которые можно использовать в современных квантовых компьютерах эпохи «NISQ», не будут масштабироваться для решения более крупных задач. Метод оценки фазы, использованный в этом эксперименте с логическими кубитами, имеет лучший потенциал для масштабирования, но его сложно реализовать на современных квантовых компьютерах, поскольку он требует очень сложных схем, которые склонны к сбоям из-за шума.

Доктор Радж Хазра, генеральный директор квантинуум, сказал: «Сегодняшнее объявление переворачивает страницу квантовой химии в квантовых компьютерах, приближая нас к эпохе ранней отказоустойчивости. Это достижение является свидетельством самоотверженности команд разработчиков аппаратного и программного обеспечения в Quantinuum, которые постоянно демонстрируют свою способность достигать результатов мирового уровня. Это стало возможным благодаря квантовому компьютеру H1, который сочетает в себе высокоточные операции вентилей, всестороннюю связь и условную логику с действительно ведущими в мире алгоритмами, методами и приемами обработки ошибок, предлагаемыми нашей химической платформой InQuanto».

В научной препринтной статье  Демонстрация байесовской квантовой оценки фазы с квантовым обнаружением ошибок , группа ученых во главе с доктором Кентаро Ямамото сообщает, что они преодолели эту проблему, создав и используя логические кубиты, достигнутые с помощью недавно разработанного кода обнаружения ошибок, разработанного для квантового оборудования серии H*. Код экономил квантовые ресурсы, немедленно отбрасывая вычисления, если обнаруживал кубиты, вызвавшие ошибки в процессе вычислений.

В сочетании с низким уровнем шума оборудования серии H и возможностями программного обеспечения Quantinuum InQuanto исследователи смогли впервые запустить эти сложные схемы, получив более точные результаты моделирования, чем те, которые были получены без кода обнаружения ошибок. Создание и использование логических кубитов с обнаружением ошибок является обязательным условием для более продвинутой коррекции ошибок, которая обеспечивает защиту квантового компьютера в реальном времени от различных форм «шума».

Доктор Кентаро Ямамото, старший научный сотрудник Quantinuum, сказал: «Моделирование молекулы водорода и получение таких хороших результатов с помощью раннего отказоустойчивого алгоритма на логических кубитах является отличным экспериментальным результатом и напоминает нам, как быстро мы продолжаем прогрессировать. Этот результат может отражать начало новой главы для специалистов по квантовым вычислениям, где мы можем начать применять ранние отказоустойчивые алгоритмы на устройствах ближайшего будущего, используя все методы, которые в конечном итоге потребуются для будущих крупномасштабных квантовых вычислений».

Для научных исследователей и промышленных предприятий в таких секторах, как здравоохранение, энергетика, автомобилестроение и производство, которые вкладывают значительные средства в исследования будущих молекул и материалов, эта демонстрация означает, что время полезных квантовых вычислений продолжает приближаться.

Эта демонстрация, которая проводилась на квантовом компьютере System Model H1 компании Quantinuum на платформе Honeywell, будет интегрирована в будущие версии ведущей в отрасли платформы квантовой вычислительной химии InQuanto, что позволит промышленным компаниям и ученым-исследователям изучить использование раннего отказа. толерантные алгоритмы работают на квантовых компьютерах для моделирования материалов и молекул.