شعار زيفيرنت

النظر في برنامج Superstaq "الرجل البلاستيكي" الخاص بشركة Infleqtion - بقلم بريان سيجيلواكس - داخل تكنولوجيا الكم

التاريخ:

يلقي Brian Siegelwax نظرة على نظام برمجيات Infleqtion Superstaq، ويصف فوائده وتطبيقاته العديدة.

By بريان سيجلواكس تاريخ النشر 29 مارس 2024

تضخم استضافت ندوة عبر الإنترنت في 21 مارس 2024 بعنوان "التحسين الفائق للحوسبة الكمومية باستخدام Superstaq." كان هدفهم هو تقديم "Superstaq عمليًا"، على حد تعبيرهم. إذا فاتتك الندوة عبر الإنترنت، فإن الفكرة الأساسية هي أنه إذا كان Superstaq بطلًا خارقًا في الكتاب الهزلي، فسيكون الرجل البلاستيكي في Justice League. 

إذا كنت لا تعرف من هو الرجل البلاستيكي، فلا تقلق. كل ما تحتاج إلى معرفته هو أن العناوين الفرعية التالية كلها صفات تصفه.

مرن

يقوم Superstaq بتمديد حزمة البرامج الكمومية لأعلى ولأسفل، بما في ذلك الأجهزة وأنظمة التحكم والمترجمات والخوارزميات وتخفيف أخطاء القياس و التطبيقات. عندما يستخدم Infleqtion مصطلح "التحسين الفائق"، فإنه يشير إلى التحسين العميق عبر هذه الطبقات. 

ولكن هذا ليس كل شيء. الشيء الذي لن تجده كميزة قياسية لبرامج الحوسبة الكمومية هو أن Superstaq يمتد إلى حلول الاتصالات والتشفير. لقد أعلنوا مؤخرًا عن الأخير بالشراكة مع نفيديا لDCM3.

مبادل

يمكن استخدام Superstaq مع أطر عمل الحوسبة الكمومية Qiskit وCirq، والتي يمكن القول إنها الأكثر شهرة وواحدة من أكثر الأطر شعبية على التوالي. وبالتالي، Superstaq متوافق مع آي بي إم الكم, ايه دبليو اس براكيتو أزور الكم.

ولكن، مرة أخرى، هذا ليس كل شيء. يصف Infleqtion Superstaq بأنه يعمل على تمكين "BYO Gates" أو "إحضار بواباتك الخاصة". يمكن لـ Superstaq تجميع الدوائر الكمومية لأي مجموعة من البوابات الأساسية، وهي البوابات التي يتم تنفيذها فعليًا على أجهزة الكمبيوتر الكمومية. ويمكنه أيضًا تجميع الدوائر إلى بوابات للكوديتات، والتي تشبه الكيوبتات من الناحية النظرية، باستثناء أنها يمكن أن تكون في حالات أعلى من 0 و1 فقط. 

سهولة التكيّف

على الرغم من أن Infleqtion تقوم ببناء كمبيوتر كمي ذري محايد يسمى Sqorpius، فقد تم أيضًا عرض Superstaq على الموصلية الفائقة، والأيونات المحاصرة، والبتات الكمومية السيليكونية. يقولون أنه يجب أن يكون متوافقًا مع جميع المنصات القائمة على البوابة، وهم متحمسون للتوسع ليشمل المزيد.

الرسم البياني الإخلاص لنظام Superstaq.

الرسم البياني الإخلاص لنظام Superstaq.

https://arxiv.org/abs/2309.05157

قوي

من خلال البرنامج وحده، تدعي Infleqtion أنها توفر تعزيزًا بمقدار 10 أضعاف في دقة الخوارزميات الخاصة بك. يمكنك الاستفادة من هذا التعزيز لتنفيذ دوائر أعمق مع أوقات تشغيل أطول. ويزعمون أنهم سجلوا رقماً قياسياً لمحاكاة جزيء الماء باستخدام الفصل الديناميكي على نظام IBM Quantum، كما أظهروا مثل هذه التعزيزات على منصات أخرى. 

على مستوى المترجم، هدفهم هو التفوق على التحسين اليدوي. على الرغم من كل الأدوات المتاحة، لا يزال التحسين اليدوي شائعًا خلال فعاليات الهاكاثون، وهم يريدون تغيير ذلك.

محبب

يعد تحسين الدوائر الكمومية أمرًا صعبًا؛ يقوم Superstaq بتجريد الكثير من الخبرات التي قد تكون مطلوبة عادة، مما يجعل الحوسبة الكمومية أكثر سهولة في الاستخدام إلى حد كبير. Superstaq هو تطبيق حيادي ويتم تطبيقه عبر العديد من الصناعات؛ وتم ذكر التمويل والتصنيع على وجه التحديد. كما أنها "صديقة للمصادر المفتوحة"، كما أثبت ذلك المنشور الأخير لـ a QLDPC مخزن. في معالجة مزايا Infleqtion مقابل منافسيها، لم يكن ردها تقنيًا بل تركز على تعاونهم المتناغم مع شركائها.

منتجات مبتكره

تدعي Infleqtion أنها نفذت أول عملية SWAP ثنائية الكيوتريت على الكمبيوتر الكمي فائق التوصيل المتقدم للاختبار الكمي (AQT) في مختبر بيركلي. في حين أن الكيوبت هو نظام ذو مستويين، 0 أو 1، فإن الكيوتريت هو نظام ثلاثي المستويات، 0 أو 1 أو 2.

موهوب

نفذت Infleqtion تقنية التوصيف الكمي والتحقق والتحقق من الصحة (QCVV) في Superstaq والتي تسمى تقدير الدقة المباشر (DFE). باستخدام محاكاة دائرة كليفورد، يوفر QCVV/DFE التحقق من الحالة الكمومية بشكل أكثر كفاءة، والمعروف أيضًا باسم "التصوير المقطعي"، عن طريق تقليل عدد اللقطات المطلوبة. بمعنى آخر، مع تطور أجهزة الكمبيوتر الكمومية وزيادة صعوبة محاكاتها بشكل كلاسيكي، ستساعد هذه التقنية في التحقق من أن الأجهزة تعمل بشكل صحيح بكفاءة.

تحويلي

يقوم Infleqtion بتوسيع Superstaq لتنفيذ رموز تصحيح الأخطاء الكمومية (QECC) وتجميع الدوائر للحوسبة الكمومية المتسامحة مع الأخطاء. بالرغم من عدم ذكرهم خريطة طريق في هذه المرحلة من الندوة عبر الويب، تعد هذه الوظيفة منطقية - والمقصود من التورية - ضرورة لبدء العمل مع جهاز "Sqorpius" الخاص بهم خلال السنوات القليلة المقبلة. 

مرن

تم طرح سؤال حول كيف يمنع Infleqtion عمليات التعاون من إفادة منافسي شركائهم في احتمالية عملهم أيضًا مع منافسي شركائهم. فأجابوا بأن لديهم جدران حماية داخل الشركة لمنع ذلك. وأوضحوا أن هذا النوع من الممارسة إلزامي لحماية المعلومات الحكومية السرية، ويمتد لحماية المعلومات السرية لكل شريك.

حركية

سوبرشيك البروتوكول المذكور في نفيديا لDCM3 يقوم الإعلان بشيء يسمى "البصمة الكمومية". تخيل أنك بحاجة إلى مقارنة مجموعتين من البيانات ضخمة جدًا لدرجة أنه من غير العملي تمامًا نقلهما. باستخدام بروتوكول Supercheq الخاص بـ Superstaq، يمكن ضغط كل مجموعة بيانات وترميزها على عدد صغير نسبيًا من الكيوبتات، مما يجعل نقلها ممكنًا.

الاستنتاج-Superstaq لديه كل شيء

أعلنت Infleqtion عن جائزة DOE SBIR المرحلة IIB بقيمة 1.2 مليون دولار لمواصلة تطوير Superstaq، لذلك هناك المزيد في المستقبل. هل سيستمر الإنسان البلاستيكي في كونه تجسيدًا له؟ سيتعين علينا أن ننتظر ونرى. 

سيكون لدى Infleqtion ندوة عبر الإنترنت بعنوان "الأمن والدفاع والفضاء" في 10 أبريل و"المؤسسة" في 8 مايو. يمكنك التسجيل في أي منهما أو كليهما على https://www.infleqtion.com/events. ولمزيد من المعلومات حول Superstaq، راجع https://superstaq.readthedocs.io.

بريان ن. سيجيلواكس هو مصمم مستقل لخوارزمية الكم وكاتب مستقل لـ داخل تقنية الكم. وهو معروف بمساهماته في مجال الحوسبة الكمومية، وخاصة في تصميم خوارزميات الكم. لقد قام بتقييم العديد من أطر ومنصات وأدوات الحوسبة الكمومية وشارك أفكاره ونتائجه من خلال كتاباته. Siegelwax هو أيضًا مؤلف وقد ألف كتبًا مثل "Dungeons & Qubits" و"Choose Your Own Quantum Adventure". يكتب بانتظام على موقع Medium حول مواضيع مختلفة تتعلق بالحوسبة الكمومية. يتضمن عمله تطبيقات عملية للحوسبة الكمومية، ومراجعات لمنتجات الحوسبة الكمومية، ومناقشات حول مفاهيم الحوسبة الكمومية.

الفئات:
الشبكات, الضوئيات, الاحصاء الكمية, بحث

الوسوم (تاج):
بريان سيجلواكس, تضخم, سوبرستاك

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة