Zephyrnet-logo

Kijkend naar Infleqtion's “Plastic Man” Superstaq Software – door Brian Siegelwax – Inside Quantum Technology

Datum:

Brian Siegelwax kijkt naar het Superstaq-softwaresysteem van Infleqtion en beschrijft de vele voordelen en toepassingen ervan.

By Brian Siegelwax geplaatst op 29 maart 2024

Buiging organiseerde op 21 maart 2024 een webinar met de titel “Extreme Optimization for Quantum Computing with Superstaq.” Hun doel was om, zoals zij het zelf noemden, ‘Superstaq in de praktijk’ te presenteren. Als je het webinar hebt gemist, is de belangrijkste conclusie dat als Superstaq een superheld uit het stripboek zou zijn, het de Plastic Man van de Justice League zou zijn. 

Als je niet weet wie Plastic Man is, maak je geen zorgen. Het enige dat u moet weten, is dat de volgende subkoppen allemaal bijvoeglijke naamwoorden zijn die hem beschrijven.

Elastische

Superstaq strekt zich uit over de kwantumsoftwarestack, inclusief hardware, besturingssystemen, compilers, algoritmen, beperking van meetfouten en toepassingen. Wanneer Infleqtion de term ‘extreme optimalisatie’ gebruikt, verwijst dit naar diepgaande optimalisatie over deze lagen heen. 

Maar dat is niet alles. Iets wat je niet als standaardfunctie van quantumcomputersoftware zult aantreffen, is dat Superstaq zich uitstrekt tot communicatie- en cryptografieoplossingen. Dat laatste maakten ze onlangs bekend, in samenwerking met NVIDIA voor DCM3.

Veelzijdig

Superstaq kan worden gebruikt met de quantum computing-frameworks Qiskit en Cirq, respectievelijk misschien wel het meest populaire en een van de meest populaire frameworks. Daarom is Superstaq compatibel met IBM Quantum, AWS Remten Azure Quantum.

Maar nogmaals, dat is niet alles. Infleqtion beschrijft Superstaq als het mogelijk maken van “BYO Gates” of “breng je eigen poorten mee.” Superstaq kan kwantumcircuits compileren met elke set basispoorten, de poorten die daadwerkelijk worden uitgevoerd op kwantumcomputerhardware. Het kan ook circuits compileren naar poorten voor qudits, die conceptueel op qubits lijken, behalve dat ze zich in toestanden hoger dan alleen 0 en 1 kunnen bevinden. 

Flexibel

Hoewel Infleqtion een kwantumcomputer met neutrale atomen bouwt, genaamd Sqorpius, is Superstaq ook gedemonstreerd op supergeleidende, gevangen ionen en silicium-spinqubits. Ze zeggen dat het compatibel moet zijn met alle gate-gebaseerde platforms en willen graag uitbreiden naar meer.

Betrouwbaarheidsgrafiek van het Superstaq-systeem.

Betrouwbaarheidsgrafiek van het Superstaq-systeem.

https://arxiv.org/abs/2309.05157

krachtig

Alleen al door software beweert Infleqtion de nauwkeurigheid van uw algoritmen 10x te vergroten. Je kunt deze boost gebruiken om diepere circuits met langere looptijden uit te voeren. Ze beweren een record te hebben gevestigd voor het simuleren van een watermolecuul met behulp van dynamische ontkoppeling op IBM Quantum en hebben dergelijke boosts ook op andere platforms gedemonstreerd. 

Op compilerniveau is het hun doel om beter te presteren dan handmatige optimalisatie. Ondanks alle beschikbare tools is handmatige optimalisatie nog steeds gemeengoed tijdens hackathons, en daar willen ze verandering in brengen.

Vertederend

Het optimaliseren van kwantumcircuits is een uitdaging; Superstaq abstraheert veel van de expertise die normaal gesproken nodig zou zijn, waardoor quantum computing aanzienlijk gebruiksvriendelijker wordt. Superstaq is applicatie-agnostisch en wordt in meerdere sectoren toegepast; financiën en productie werden specifiek genoemd. Het is ook ‘open source-vriendelijk’, zoals blijkt uit de recente publicatie van een QLDPC opslagplaats. Bij het aankaarten van de voordelen van Infleqtion ten opzichte van zijn concurrenten was de reactie niet technisch, maar eerder gericht op hun harmonieuze samenwerking met zijn partners.

Innovatief

Infleqtion beweert de allereerste twee-qutrit SWAP-operatie ooit te hebben geïmplementeerd op de supergeleidende kwantumcomputer Advanced Quantum Testbed (AQT) in Berkeley Lab. Terwijl een qubit een systeem met twee niveaus is, 0 of 1, is een qutrit een systeem met drie niveaus, 0, 1 of 2.

getalenteerd

Infleqtion implementeerde een Quantum Characterization, Verification, and Validation (QCVV) -techniek in Superstaq, genaamd Direct Fidelity Estimation (DFE). Met behulp van Clifford-circuitsimulatie biedt QCVV/DFE een exponentieel efficiëntere kwantumstatusverificatie, ook wel 'tomografie' genoemd, door het aantal benodigde opnamen te verminderen. Met andere woorden: naarmate kwantumcomputers opschalen en moeilijker klassiek te simuleren zijn, zal deze techniek helpen verifiëren dat de apparaten op de juiste manier efficiënt werken.

transformatieve

Infleqtion breidt Superstaq uit om quantum error correction codes (QECC) te implementeren en circuits te compileren voor fouttolerante quantum computing. Hoewel er geen sprake was van hun roadmap op dit punt van het webinar is deze functionaliteit een logische – bedoelde woordspeling – een noodzaak om binnen de komende jaren met hun “Sqorpius” -apparaat te gaan werken. 

Veerkrachtig

Er werd een vraag gesteld over hoe Infleqtion voorkomt dat samenwerkingen ten goede komen aan de concurrenten van hun partners in de waarschijnlijkheid dat zij ook samenwerken met de concurrenten van hun partners. Ze antwoordden dat ze binnen het bedrijf firewalls hebben geïnstalleerd om dit te voorkomen. Ze legden uit dat dit soort praktijken verplicht is om geheime informatie van de overheid te beschermen, en dat het wordt uitgebreid om de vertrouwelijke informatie van elke partner te beschermen.

Picnokinetisch

De Supercheq protocol vermeld in de NVIDIA voor DCM3 aankondiging doet iets dat ‘kwantumvingerafdrukken’ wordt genoemd. Stel je voor dat je twee datasets moet vergelijken die zo groot zijn dat het volkomen onpraktisch is om ze door te geven. Met behulp van het Supercheq-protocol van Superstaq kan elke dataset worden gecomprimeerd en gecodeerd op een relatief klein aantal qubits, waardoor de transmissie ervan haalbaar wordt.

Conclusie-Superstaq heeft het allemaal

Infleqtion heeft een DOE SBIR Phase IIB-prijs van $ 1.2 miljoen aangekondigd om Superstaq verder te ontwikkelen, dus er komt nog meer. Zal Plastic Man zijn incarnatie blijven; we zullen moeten afwachten. 

Infleqtion zal op 10 april een webinar houden met de titel “Security, Defense, and Aerospace” en op 8 mei “Enterprise”. U kunt zich voor een van beide of beide inschrijven op https://www.infleqtion.com/events. En voor meer informatie over Superstaq, kijk op https://superstaq.readthedocs.io.

Brian N. Siegelwax is een onafhankelijke Quantum Algorithm Designer en freelance schrijver voor Binnen Quantum Technologie. Hij staat bekend om zijn bijdragen op het gebied van quantum computing, met name op het gebied van het ontwerp van quantumalgoritmen. Hij heeft talloze kwantumcomputerframeworks, -platforms en -hulpprogramma's geëvalueerd en heeft zijn inzichten en bevindingen gedeeld via zijn geschriften. Siegelwax is ook auteur en heeft boeken geschreven als “Dungeons & Qubits” en “Choose Your Own Quantum Adventure”. Hij schrijft regelmatig op Medium over verschillende onderwerpen die verband houden met quantum computing. Zijn werk omvat praktische toepassingen van quantum computing, recensies van quantum computing-producten en discussies over quantum computing-concepten.

Categorieën:
netwerken, fotonica, quantum computing, onderzoek

Tags:
Brian Siegelwax, Buiging, Superstaq

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img