Nền tảng Classiq cung cấp những cách đơn giản để tổng hợp các mạch lượng tử lớn cho các thuật toán phức tạp. Trên thực tế, bạn có thể tổng hợp nhanh chóng và dễ dàng các mạch lớn đến mức máy tính lượng tử mục tiêu của bạn sẽ báo lỗi. Nó thậm chí có thể không tạo ra “nhiễu” khi chạy các mạch quá sâu, nhưng các lỗi cho thấy các mạch này hoàn toàn không thể chạy.

Vấn đề có ba tầng. Ngay cả với các mạch lượng tử nhỏ, mọi thao tác đều có khả năng xảy ra lỗi. Khi lỗi tích lũy, kết quả nhanh chóng trở nên vô dụng. Khi các mạch ngày càng lớn hơn, bạn có nguy cơ đạt đến giới hạn về thời gian có thể duy trì thông tin lượng tử, điều đó có nghĩa là thuật toán không có thời gian để hoàn thành. Hãy tưởng tượng bạn muốn xem một video YouTube dài 20 phút với thời lượng pin chỉ 5 phút; bạn không thể làm điều đó Bạn không thể cắm máy tính lượng tử, cũng không thể sạc lại và tiếp tục; đơn giản là bạn không thể chạy toàn bộ thuật toán kịp thời. Và khi các mạch trở nên cực kỳ lớn, thường có thông báo lỗi nói trên cho biết hệ thống điều khiển thậm chí sẽ không thử thực thi thuật toán.

Nhóm Classiq giờ đây dường như đang gợi ý rằng nền tảng này không chỉ tổng hợp các mạch lớn mà còn hoạt động hiệu quả hơn Qiskit, khung điện toán lượng tử phổ biến nhất. Khẳng định này rất quan trọng vì bốn lý do: 1) các mạch nông hơn thực thi nhanh hơn các mạch sâu hơn, 2) thời gian chạy nhanh hơn có thể tiết kiệm đáng kể chi phí khi thanh toán dựa trên thời gian chạy, 3) ít thao tác hơn có nghĩa là ít lỗi cần sửa hơn và 4) như máy tính lượng tử trưởng thành và có thể chạy các thuật toán lớn hơn, các mạch nhỏ hơn sẽ trở nên hữu ích trước tiên.

Có một cổ điển máy tính xách tay so sánh Nền tảng Classiq với Qiskit bằng thuật toán HHL. Nếu chúng ta muốn thấy sự khác biệt về hiệu quả, thuật toán HHL đủ lớn để làm nổi bật những khác biệt đó.

Thuật toán HHL

Thuật toán Harrow–Hassidim–Lloyd, hay thuật toán HHL, hứa hẹn sẽ giải các hệ phương trình tuyến tính với tốc độ tăng theo cấp số nhân so với các thuật toán cổ điển nổi tiếng nhất. Những phương trình này có khả năng ứng dụng rộng rãi trong khoa học và kỹ thuật.

Vấn đề là các mạch HHL, ngay cả với những vấn đề đồ chơi nhỏ nhất, cũng cực kỳ sâu sắc. Nếu bạn muốn chứng minh các mạch trả về lỗi thay vì kết quả trên máy tính lượng tử hiện tại thì đây là thuật toán để thử điều đó. 

Sổ tay Classiq

Chúng tôi đang xem xét ba số liệu chính: độ trung thực, độ sâu mạch và số lượng CX. Độ trung thực là mức độ kết quả gần với một giải pháp chính xác; vì kích thước của mạch điện nên mọi thứ phải được tính toán theo cách cổ điển. Độ sâu mạch cho biết cần bao nhiêu bước thời gian để thực hiện tất cả các hoạt động, đẩy hoặc vượt quá giới hạn của máy tính lượng tử hiện tại. Số lượng CX cho biết số lượng hoạt động đa qubit, vì đây là những hoạt động đặc biệt dễ xảy ra lỗi.

Mạch Classiq cho thấy độ trung thực tốt hơn với độ sâu mạch ít hơn và ít thao tác CX hơn. Mặc dù nó vẫn còn quá lớn để chạy, nhưng nó gần hữu ích hơn nhiều so với mạch của Qiskit. Điều quan trọng là độ trung thực được tính toán theo phương pháp cổ điển nêu bật rằng mạch của Classiq không chỉ nhỏ hơn mà trên thực tế, nó vẫn được thiết kế để giải quyết vấn đề đã chọn ở kích thước thu nhỏ này. 

Chủ nghĩa hoài nghi tự nhiên

Vấn đề với việc tin tưởng vào sổ ghi chép của Classiq là nhóm Classiq không chỉ cung cấp giải pháp của riêng họ mà còn cung cấp giải pháp của Qiskit. Rõ ràng là họ muốn Nền tảng Classiq trông đẹp mắt, vì vậy điều quan trọng là phải xác minh khiếu nại của họ đối với việc triển khai HHL sử dụng Qiskit nhưng điều đó không được nhóm Classiq phát triển. 

Sổ tay của Qiskit

Việc triển khai dễ dàng nhất là Hướng dẫn HHL của Qiskit, cho phép giải quyết vấn đề của Classiq bằng mã của nhóm Qiskit. Sổ ghi chép này bao gồm hai phương pháp, một phương pháp tạo ra các mạch lớn hơn nhưng chính xác hơn và một phương pháp tạo ra các mạch nhỏ hơn bằng cách hy sinh độ chính xác. 

Mạch Classiq không chỉ nhỏ hơn đáng kể so với cả ba mạch Qiskit mà còn yêu cầu ít qubit hơn so với mạch Naive và Tridi của Qiskit. 

Do độ chính xác cao nên việc triển khai Qiskit của Classiq tốt hơn so với triển khai Qiskit Naive so với triển khai Qiskit Tridi. Mặc dù số CX cao hơn 25% nhưng độ sâu mạch thấp hơn 70% khi sử dụng ít qubit hơn. Nếu ngày nay chúng ta có máy tính lượng tử được sửa lỗi, điều này có nghĩa là việc triển khai Qiskit của Classiq sẽ chạy nhanh hơn và chịu chi phí truy cập phần cứng thấp hơn so với việc triển khai Qiskit có độ chính xác cao.

Kết luận: Classiq giữ vững

Ít nhất là trong trường hợp cụ thể này, tuyên bố của Classiq vẫn đúng. HHL không chỉ dễ thực hiện mà còn có sự khác biệt đáng kể về kích thước mạch. Mạch của Classiq sẽ không chỉ chạy nhanh hơn ba giải pháp thay thế Qiskit mà còn có chi phí thấp hơn thông qua IBM Quantum. Và khi phần cứng điện toán lượng tử được cải thiện, việc triển khai Classiq sẽ là cách triển khai đầu tiên trong số 4 cách ở đây trở nên hữu ích.

Brian N. Siegelwax là Nhà thiết kế thuật toán lượng tử độc lập và là nhà văn tự do cho Công nghệ lượng tử bên trong. Ông được biết đến với những đóng góp cho lĩnh vực điện toán lượng tử, đặc biệt là trong việc thiết kế các thuật toán lượng tử. Anh ấy đã đánh giá nhiều khung, nền tảng và tiện ích điện toán lượng tử, đồng thời đã chia sẻ những hiểu biết và phát hiện của mình thông qua các bài viết của mình. Siegelwax cũng là một tác giả và đã viết những cuốn sách như “Dungeons & Qubits” và “Chọn cuộc phiêu lưu lượng tử của riêng bạn”. Anh ấy thường xuyên viết trên Medium về nhiều chủ đề khác nhau liên quan đến điện toán lượng tử. Công việc của ông bao gồm các ứng dụng thực tế của điện toán lượng tử, đánh giá các sản phẩm điện toán lượng tử và thảo luận về các khái niệm điện toán lượng tử.

DANH MỤC:
lượng tử ánh sáng, Tính toán lượng tử

tags:
Brian Siegelwax, cổ điển, qiskit, qubit

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/efficient-synthesis-of-massive-quantum-circuits-an-overview-of-the-classiq-system/