ヘルシンキとバージニア州ヨークタウン、4年2023月XNUMX日:ライフサイエンス向けの量子アルゴリズムを開発するスケールアップ企業Algorithmiqは、IBMのハードウェア上でこれまでで最大規模のエラー軽減実験のXNUMXつを実行したと発表した。 同社は、これによりAlgorithmiqとIBMは現実世界のユースケースで量子ユーティリティを実現できる立場にあると述べた。
実験は、IBM Nazca (127 量子ビット Eagle プロセッサー) 上で Algorithmiq のエラー軽減アルゴリズムを使用して実行され、50 アクティブ量子ビット x 98 層の CNOTS、つまり合計 2402 個の CNOTS ゲートを使用しました。 この分野におけるこの重要なマイルストーンは、2022 年に力を合わせて量子的優位性を達成することを目的とした XNUMX つのチーム間のコラボレーションの結果です。 化学。
量子コンピューターは、運用時に依然として高レベルのエラーを抱えており、ハードウェア上で有意義な大規模計算を実行する際に妨げとなります。 現在、量子コンピューティングにおける最大の課題の XNUMX つは、実行時のこのようなノイズを克服することです。 エラー軽減技術は、エラーが存在する場合でもアルゴリズムを実行できるように設計されています。 ただし、問題のサイズと量子ビット数が増加すると、通常は実行時間が非常に非効率になります。 スケーラブルなエラー軽減は、Algorithmiq の創薬プラットフォームである Aurora の中核であり、まさに IBM の最も期待されている年次イベント Quantum Summit のステージで検証されたものです。 IBM クライアントや緊密なパートナーに量子空間の最新の進歩を紹介し、来年のハードウェア開発ロードマップを明らかにします。
結果は次を使用して得られました。 アルゴリズムの独自の Tensor Network Error Mitigation (TEM) 技術は、IBM チューリッヒの Ivano Tavernelli のチームと協力して実施され、トリニティ カレッジ ダブリンの John Goold のグループと協力して設計された実験に適用されました。 この強力な技術は、回路の深さが増加してもノイズを完全に軽減し、最良のエラー軽減方法が通常機能しない領域で、実質的に何もない状態 (0 に近い値) から量子信号を回復しました。
Algorithmiq の手法は、以前のエラー軽減手法の一部が測定オーバーヘッドの点で大幅な改善に苦労していた領域でも信号を回復することができ、これにより、数十年ではなく数時間以内にはるかに高速な計算が可能になります。
これらの実験の影響により、量子計算を大規模に応用するために必要な基盤が構築され、フォールトトレランス時代への道筋に沿って引き続き関連性が維持されます。
Algorithmiq の共同創設者兼 CEO であるサブリナ・マニスカルコ教授は次のように述べています。「IBM サミットで IBM チームとともにこの成功したマイルストーンを発表できることは大変光栄です。 本日は、Algorithmiq の中核となるエラー軽減技術が強力であり、実際の商用アプリケーションの量子ユーティリティ時代につながる特定のユースケースでの大規模な実験が可能になることがさらに検証されたことを意味します。 私は教授として、人生の 20 年以上をノイズ量子システムの研究に捧げてきましたが、この種の実験がこんなに早く可能になるとは思いもしませんでした。 言うまでもなく、私たちは 2024 年に向けて設定した目標に非常に興奮しています。今日の結果はほんの始まりにすぎません。」
エラー軽減技術の発表に加えて、Algorithmiq の CEO 兼共同創設者であるサブリナ・マニスカルコ氏がステージに戻り、今回はアストラゼネカ、IBM、ハートリー センターとの新しいアプローチに関するチームの最新発表結果による追加の重要な成果を発表しました。電子と原子核の両方を同じ量子力学で扱う陽子移動反応を研究するのに適しています。 後者を Algorithmiq のハードウェアに適応したフェルミオンから量子ビットへのマッピングおよびコンパイル アルゴリズムと組み合わせることで、既存の方法と比較して量子ハードウェア要件が大幅に削減され (ノイズの多い演算数が最大 54% 削減されることが観察されました)、最初のハードウェアの基礎が築かれました。実験。
Algorithmiq 社 CSO 兼共同創設者である Guillermo García-Pérez 氏: 「これらの結果の重要性は、当社の重要な実現要因である情報的に完全な測定の力を示しています。これは、クラス最高のハードウェアと組み合わせることで、あらゆるスケーラブルな量子シミュレーションへの足がかりとなり、意味のあるアプリケーションの基礎となるものです。」
量子化学ソフトウェア分野における Algorithmiq のリードを強固にするために、IBM は最新のブログで、このスタートアップが Algorithmiq の新しい所有者になることを発表しました。 キスキットネイチャーコード, IBM が厳選した化学向けの量子コミュニティ。 このニュースは、Qiskit エコシステムへの一連の変更の一環として発表され、リポジトリを維持し、アルゴリズムとアプリケーションの開発においてコミュニティに大きな役割を提供する外部パートナーを歓迎します。
Algorithmiq の CTO 兼共同創設者である Matteo Rossi 氏は次のようにコメントしています。 私たちのチームは、量子化学と量子コンピューティングにおける最先端の手法に関する専門知識を活かし、コミュニティと緊密に連携することで、研究者や企業が自然科学の先にある深刻な量子シミュレーションの課題に対処できるようにするソフトウェアを開発することを目指しています。 」
Algorithmiq の新しい測定アプローチと最先端の化学手法を組み合わせることで、チームはウェルカム リープから最大 4.25 万ドルを確保し、パートナーとともにがんの予防と治療における新しい光子薬物相互作用を設計することができました。 IBMとクリーブランドクリニック。
IBM サミットで発表された最新の実験に関する詳細は、Algorithmiq のブログで公開されています。 こちら および TEM 論文は arxiv にあります こちら.
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- 情報源： https://insidehpc.com/2023/12/algorithmiq-in-quantum-utility-path-demonstration-with-ibm-quantum/
