Inflessione ha ospitato un webinar del 21 marzo 2024 intitolato "Ottimizzazione estrema per l'informatica quantistica con Superstaq". Il loro obiettivo era presentare, come dicevano loro, “Superstaq in pratica”. Se ti sei perso il webinar, il punto chiave è che se Superstaq fosse un supereroe dei fumetti, sarebbe Plastic Man della Justice League. 

Se non sai chi è Plastic Man, non preoccuparti. Tutto quello che devi sapere è che i sottotitoli seguenti sono tutti aggettivi che lo descrivono.

Elastico

Superstaq si estende su e giù per lo stack del software quantistico, inclusi hardware, sistemi di controllo, compilatori, algoritmi, mitigazione degli errori di misurazione e applicazioni. Quando Infleqtion utilizza il termine “ottimizzazione estrema”, si riferisce all’ottimizzazione profonda tra questi livelli. 

Ma non è tutto. Qualcosa che non troverai come caratteristica standard del software di calcolo quantistico è che Superstaq si estende a soluzioni di comunicazione e crittografia. Quest'ultimo l'hanno recentemente annunciato, infatti, in collaborazione con NVIDIA per DCM3.

Versatile

Superstaq può essere utilizzato con i framework di calcolo quantistico Qiskit e Cirq, probabilmente rispettivamente il più popolare e uno dei framework più popolari. Di conseguenza, Superstaq è compatibile con IBM Quantum, Freno AWSe Azzurro quantistico.

Ma, ancora una volta, non è tutto. Infleqtion descrive Superstaq come l'abilitazione di "BYO Gates" o "porta i tuoi cancelli". Superstaq può compilare circuiti quantistici su qualsiasi insieme di porte di base, che sono le porte che vengono effettivamente eseguite sull'hardware del computer quantistico. Può anche compilare circuiti in porte per qudit, che sono concettualmente simili ai qubit, tranne per il fatto che possono trovarsi in stati superiori a 0 e 1. 

Flessibile

Sebbene Infleqtion stia costruendo un computer quantistico ad atomo neutro chiamato Sqorpius, Superstaq è stato dimostrato anche su qubit con spin superconduttori, ioni intrappolati e silicio. Dicono che dovrebbe essere compatibile con tutte le piattaforme basate su gate e sono entusiasti di espandersi ulteriormente.

Grafico fedeltà del sistema Superstaq.

https://arxiv.org/abs/2309.05157

Potente

Solo attraverso il software, Infleqtion afferma di fornire un aumento di 10 volte nella precisione dei tuoi algoritmi. Puoi sfruttare questa spinta per eseguire circuiti più profondi con tempi di esecuzione più lunghi. Affermano di aver stabilito un record per la simulazione di una molecola d'acqua utilizzando il disaccoppiamento dinamico su IBM Quantum e hanno anche dimostrato tali potenziamenti su altre piattaforme. 

A livello di compilatore, il loro obiettivo è superare l'ottimizzazione manuale. Nonostante tutti gli strumenti disponibili, l’ottimizzazione manuale è ancora un luogo comune durante gli hackathon e loro vogliono cambiare la situazione.

Accattivante

L’ottimizzazione dei circuiti quantistici è impegnativa; Superstaq elimina gran parte delle competenze che normalmente sarebbero necessarie, rendendo l’informatica quantistica sostanzialmente più user-friendly. Superstaq è indipendente dalle applicazioni e viene applicato in più settori; finanza e produzione sono state menzionate specificamente. È anche “open source friendly”, come dimostrato dalla recente pubblicazione di a QLDPC deposito. Nell'affrontare i vantaggi di Infleqtion rispetto ai suoi concorrenti, la sua risposta non è stata tecnica ma piuttosto incentrata sulla loro armoniosa collaborazione con i suoi partner.

Soluzioni di

Infleqtion afferma di aver implementato la prima operazione SWAP a due qutrit sul computer quantistico superconduttore Advanced Quantum Testbed (AQT) presso il Berkeley Lab. Mentre un qubit è un sistema a due livelli, 0 o 1, un qutrit è un sistema a tre livelli, 0, 1 o 2.

Talentuoso

Infleqtion ha implementato una tecnica di caratterizzazione, verifica e validazione quantistica (QCVV) in Superstaq chiamata Direct Fidelity Estimation (DFE). Utilizzando la simulazione del circuito di Clifford, QCVV/DFE fornisce una verifica dello stato quantistico esponenzialmente più efficiente, ovvero la “tomografia”, riducendo il numero di scatti necessari. In altre parole, man mano che i computer quantistici si ingrandiscono e diventano più difficili da simulare in modo classico, questa tecnica aiuterà a verificare che i dispositivi funzionino in modo adeguatamente efficiente.

trasformativa

Infleqtion estende Superstaq per implementare codici di correzione degli errori quantistici (QECC) e compilare circuiti per il calcolo quantistico tollerante ai guasti. Anche se non se ne parlava tabella di marcia a questo punto del webinar, questa funzionalità è una necessità logica – gioco di parole – per iniziare a lavorare con il loro dispositivo “Sqorpius” entro i prossimi anni. 

Resiliente

È stata posta una domanda su come Infleqtion impedisce alle collaborazioni di avvantaggiare i concorrenti dei propri partner nella probabilità che lavorino anche con i concorrenti dei propri partner. Hanno risposto che all'interno dell'azienda sono presenti firewall per impedirlo. Hanno spiegato che questo tipo di pratica è obbligatoria per proteggere le informazioni riservate del governo ed è estesa per proteggere le informazioni riservate di ciascun partner.

Picnocinetico

I Supercontrollo protocollo citato nel NVIDIA per DCM3 L’annuncio fa qualcosa chiamato “impronta digitale quantistica”. Immagina di dover confrontare due set di dati così massicci che è del tutto impraticabile trasmetterli. Utilizzando il protocollo Supercheq di Superstaq, ogni set di dati può essere compresso e codificato su un numero relativamente piccolo di qubit, rendendone così fattibile la trasmissione.

Conclusione: Superstaq ha tutto

Infleqtion ha annunciato un premio DOE SBIR Fase IIB da 1.2 milioni di dollari per continuare a sviluppare Superstaq, quindi c'è altro in arrivo. Plastic Man continuerà ad essere la sua incarnazione? dovremo aspettare e vedere. 

Infleqtion terrà un webinar intitolato “Sicurezza, difesa e aerospazio” il 10 aprile e “Enterprise” l'8 maggio. Puoi registrarti per uno o entrambi o entrambi su https://www.infleqtion.com/events. E per ulteriori informazioni su Superstaq, dai un'occhiata https://superstaq.readthedocs.io.

Brian N. Siegelwax è un progettista indipendente di algoritmi quantistici e uno scrittore freelance per Dentro la tecnologia quantistica. È noto per i suoi contributi nel campo dell'informatica quantistica, in particolare nella progettazione di algoritmi quantistici. Ha valutato numerosi framework, piattaforme e utilità di calcolo quantistico e ha condiviso le sue intuizioni e scoperte attraverso i suoi scritti. Siegelwax è anche un autore e ha scritto libri come "Dungeons & Qubits" e "Scegli la tua avventura quantistica". Scrive regolarmente su Medium su vari argomenti relativi all'informatica quantistica. Il suo lavoro include applicazioni pratiche dell'informatica quantistica, recensioni di prodotti dell'informatica quantistica e discussioni sui concetti dell'informatica quantistica.

Categorie:
reti, fotonica, calcolo quantistico, riparazioni

Tag:
Brian Siegelwax, Inflessione, Superstaq

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• Fonte: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/looking-at-infleqtions-plastic-man-superstaq-software-by-brian-siegelwax/