By Brian Siegelwachs gepostet am 29
Beugung veranstaltete am 21. März 2024 ein Webinar mit dem Titel „Extreme Optimierung für Quantencomputing mit Superstaq“. Ihr Ziel war es, wie sie es ausdrückten, „Superstaq in der Praxis“ zu präsentieren. Falls Sie das Webinar verpasst haben: Wenn Superstaq ein Comic-Superheld wäre, wäre es der Plastic Man der Justice League.
Wenn Sie nicht wissen, wer Plastic Man ist, machen Sie sich keine Sorgen. Sie müssen lediglich wissen, dass die folgenden Unterüberschriften allesamt Adjektive sind, die ihn beschreiben.
Elastisch
Superstaq erstreckt sich über den gesamten Quantensoftware-Stack, einschließlich Hardware, Steuerungssystemen, Compilern, Algorithmen, Messfehlerminderung usw um weitere Anwendungsbeispiele zu finden. Wenn Infleqtion den Begriff „extreme Optimierung“ verwendet, bezieht er sich auf eine tiefgreifende Optimierung über diese Ebenen hinweg.
Aber das ist nicht alles. Etwas, das Sie nicht als Standardfunktion von Quantencomputing-Software finden werden, ist, dass Superstaq auch Kommunikations- und Kryptografielösungen umfasst. Letzteres haben sie kürzlich in Zusammenarbeit mit angekündigt NVIDIA für DCM3.
vielseitig
Superstaq kann mit den Quantencomputer-Frameworks Qiskit und Cirq verwendet werden, den wohl beliebtesten bzw. einem der beliebtesten Frameworks. Folglich ist Superstaq kompatibel mit IBM Quantum, AWS Braket, und Azure Quantum.
Aber das ist noch nicht alles. Infleqtion beschreibt Superstaq als die Möglichkeit, „BYO Gates“ oder „Bring Your Own Gates“ zu ermöglichen. Superstaq kann Quantenschaltungen zu jedem Satz von Basisgattern kompilieren, das sind die Gatter, die tatsächlich auf Quantencomputerhardware ausgeführt werden. Es kann auch Schaltkreise zu Gattern für Qudits kompilieren, die konzeptionell wie Qubits sind, mit der Ausnahme, dass sie sich in höheren Zuständen als nur 0 und 1 befinden können.
Flexibel
Obwohl Infleqtion einen Quantencomputer mit neutralen Atomen namens Sqorpius baut, wurde Superstaq auch an supraleitenden, gefangenen Ionen und Silizium-Spin-Qubits demonstriert. Sie sagen, dass es mit allen Gate-basierten Plattformen kompatibel sein sollte und freuen sich auf die Erweiterung auf weitere Plattformen.
Fidelity-Graph des Superstaq-Systems.
https://arxiv.org/abs/2309.05157
Kraftvoll
Allein durch Software soll Infleqtion die Genauigkeit Ihrer Algorithmen um das Zehnfache steigern. Sie können diesen Boost nutzen, um tiefere Schaltkreise mit längeren Laufzeiten auszuführen. Sie behaupten, einen Rekord für die Simulation eines Wassermoleküls mithilfe der dynamischen Entkopplung auf IBM Quantum aufgestellt zu haben, und haben solche Steigerungen auch auf anderen Plattformen nachgewiesen.
Auf Compiler-Ebene besteht ihr Ziel darin, die manuelle Optimierung zu übertreffen. Trotz aller verfügbaren Tools ist die manuelle Optimierung bei Hackathons immer noch an der Tagesordnung, und das wollen sie ändern.
Liebenswert
Die Optimierung von Quantenschaltkreisen ist eine Herausforderung. Superstaq abstrahiert einen Großteil des normalerweise erforderlichen Fachwissens und macht Quantencomputing wesentlich benutzerfreundlicher. Superstaq ist anwendungsunabhängig und wird branchenübergreifend eingesetzt; Finanzen und Produktion wurden ausdrücklich erwähnt. Es ist auch „Open-Source-freundlich“, wie die kürzliche Veröffentlichung von a untermauert QLDPC Repository. Bei der Auseinandersetzung mit den Vorteilen von Infleqtion gegenüber seinen Mitbewerbern war die Antwort nicht technischer Natur, sondern konzentrierte sich vielmehr auf die harmonische Zusammenarbeit mit seinen Partnern.
innovative
Infleqtion behauptet, die erste Zwei-Qutrit-SWAP-Operation auf dem supraleitenden Quantencomputer Advanced Quantum Testbed (AQT) im Berkeley Lab implementiert zu haben. Während ein Qubit ein Zwei-Ebenen-System ist, 0 oder 1, ist ein Qutrit ein Drei-Ebenen-System, 0, 1 oder 2.
talentiert
Infleqtion implementierte in Superstaq eine Quantencharakterisierungs-, Verifizierungs- und Validierungstechnik (QCVV) namens Direct Fidelity Estimation (DFE). Mithilfe der Clifford-Schaltungssimulation ermöglicht QCVV/DFE eine exponentiell effizientere Quantenzustandsüberprüfung, auch bekannt als „Tomographie“, indem die Anzahl der erforderlichen Aufnahmen reduziert wird. Mit anderen Worten: Da Quantencomputer immer größer werden und es immer schwieriger wird, sie klassisch zu simulieren, wird diese Technik dazu beitragen, zu überprüfen, ob die Geräte richtig effizient rechnen.
Transformative
Infleqtion erweitert Superstaq um die Implementierung von Quantenfehlerkorrekturcodes (QECC) und die Kompilierung von Schaltkreisen für fehlertolerantes Quantencomputing. Obwohl sie nicht erwähnt wurden Fahrplan An diesem Punkt des Webinars ist diese Funktionalität eine logische – Wortspiel beabsichtigte – Notwendigkeit, um in den nächsten Jahren mit der Arbeit mit ihrem „Sqorpius“-Gerät zu beginnen.
Resilient
Es wurde die Frage gestellt, wie Infleqtion verhindert, dass Kooperationen den Wettbewerbern ihrer Partner zugute kommen, wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass sie auch mit den Wettbewerbern ihrer Partner zusammenarbeiten. Sie antworteten, dass sie innerhalb des Unternehmens Firewalls eingerichtet hätten, um dies zu verhindern. Sie erklärten, dass diese Art von Vorgehensweise zum Schutz vertraulicher Regierungsinformationen obligatorisch ist und dass sie auch auf den Schutz der vertraulichen Informationen jedes Partners ausgeweitet wird.
Picnokinetisch
Das Supercheq Protokoll erwähnt in der NVIDIA für DCM3 Die Ankündigung führt etwas durch, das „Quanten-Fingerprinting“ genannt wird. Stellen Sie sich vor, Sie müssten zwei Datensätze vergleichen, die so umfangreich sind, dass eine Übertragung völlig unpraktisch ist. Mithilfe des Supercheq-Protokolls von Superstaq kann jeder Datensatz komprimiert und auf eine relativ kleine Anzahl von Qubits codiert werden, wodurch seine Übertragung möglich wird.
Fazit: Superstaq hat alles
Infleqtion kündigte einen DOE SBIR Phase IIB-Zuschuss in Höhe von 1.2 Millionen US-Dollar für die Weiterentwicklung von Superstaq an, es wird also noch mehr kommen. Wird Plastic Man weiterhin seine Inkarnation sein? wir müssen abwarten und sehen.
Infleqtion veranstaltet am 10. April ein Webinar mit dem Titel „Sicherheit, Verteidigung und Luft- und Raumfahrt“ und am 8. Mai „Unternehmen“. Sie können sich für eines oder beide unter anmelden https://www.infleqtion.com/events. Weitere Informationen zu Superstaq finden Sie unter https://superstaq.readthedocs.io.
Brian N. Siegelwax ist ein unabhängiger Quantenalgorithmus-Designer und freiberuflicher Autor für Im Inneren der Quantentechnologie. Er ist bekannt für seine Beiträge auf dem Gebiet des Quantencomputings, insbesondere im Design von Quantenalgorithmen. Er hat zahlreiche Quantencomputing-Frameworks, -Plattformen und -Dienstprogramme evaluiert und seine Erkenntnisse und Erkenntnisse in seinen Schriften weitergegeben. Siegelwax ist außerdem Autor und hat Bücher wie „Dungeons & Qubits“ und „Choose Your Own Quantum Adventure“ geschrieben. Er schreibt regelmäßig auf Medium über verschiedene Themen im Zusammenhang mit Quantencomputing. Seine Arbeit umfasst praktische Anwendungen des Quantencomputings, Rezensionen von Quantencomputing-Produkten und Diskussionen über Quantencomputing-Konzepte.
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- Quelle: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/looking-at-infleqtions-plastic-man-superstaq-software-by-brian-siegelwax/
