提升量子算法成功率!IBM與Q-CTRL聯(lián)合研發(fā)
(圖片來源:網(wǎng)絡(luò))
近期, 澳大利亞量子技術(shù)公司Q-CTRL表示正在與 IBM合作,以提高Q-CTRL量子計(jì)算平臺(tái)的性能和效率。 Q-CTRL表示,其Q-CTRL?Embedded軟件現(xiàn)已作為IBM“按需付費(fèi)”計(jì)劃中的一環(huán),
此次合作代表第三方獨(dú)立軟件供應(yīng)商的技術(shù)解決方案首次可供IBM的用戶在其“按需付費(fèi)”流程中進(jìn)行選擇
。 兩家公司共同表示,通過此次合作,它們?yōu)橛脩籼峁┝烁嗟膶?shí)用功能,這將有助于解決量子計(jì)算領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)之一——量子算法的不可靠性問題。 Q-CTRL認(rèn)為,操作量子計(jì)算機(jī)并不容易。用戶需要具備深厚的專業(yè)知識,包括熟練掌握算法、編譯器、量子錯(cuò)誤抑制和緩解等方面的技能。若沒有 這些專業(yè)知識的儲(chǔ)備,將難以從任何一臺(tái)量子計(jì)算機(jī)中獲得可靠的結(jié)果。 而這就是Q-CTRL可以提供幫助的地方,該 公司在今年1月獲得B+ 輪融資 2740萬美元 (折合人民幣2億元)。該公司已經(jīng)開發(fā)了專業(yè)軟件,通過為其提供穩(wěn)定的 “量子比特”來幫助解決量子不可靠問題。 但現(xiàn)有量子計(jì)算機(jī)都非常脆弱。 例如,為了保持IBM量子計(jì)算機(jī)中量子比特的穩(wěn)定性,必須將其放置在接近絕對零度的超低溫稀釋制冷機(jī)中。然而,即使在這樣的低溫下,它的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間仍然相對較短,隨后計(jì)算便開始出現(xiàn)錯(cuò)誤。而借助Q-CTRL軟件的支撐,用戶可以維持這些量子比特的穩(wěn)定性。
Q-CTRL Embedded軟件的工作原理是在一個(gè)光滑的儀表板上可視化量子比特從而處理錯(cuò)誤,同時(shí)深入了解導(dǎo)致這些錯(cuò)誤的原因。利用這一工具,工程師們可以重新編程,以糾正錯(cuò)誤。
Q-CTRL表示,通過這種方式,它的軟件可以使量子計(jì)算機(jī)更加可靠。在此次演示中,該軟件可以將量子算法的性能提高25倍。
Q-CTRL Embedded軟件的第二個(gè)優(yōu)勢在于可應(yīng)用量子傳感技術(shù)。
量子傳感是利用量子力學(xué)原理來實(shí)現(xiàn)超高靈敏度的傳感技術(shù),其優(yōu)勢在于其超高的靈敏度和精確度。通過利用量子疊加態(tài)和量子糾纏等現(xiàn)象,量子傳感可以實(shí)現(xiàn)對微小能量、力量、磁場、光強(qiáng)、溫度等物理和化學(xué)量的測量。 該技術(shù)基于捕獲的原子,具備廣泛的應(yīng)用潛力,如精確勘測地下水源、實(shí)時(shí)監(jiān)測天氣狀況,以及無需全球定位系統(tǒng)即可在地球上的任何地方進(jìn)行導(dǎo)航。
但是,量子傳感與標(biāo)準(zhǔn)量子計(jì)算一樣容易出錯(cuò)。而Q-CTRL公司的軟件有助于解決這一問題,進(jìn)而可以提升該技術(shù)的應(yīng)用準(zhǔn)確性和可信度。 IBM公司表示,它們決定將Q-CTRL的軟件與量子計(jì)算服務(wù)一起使用,這是對該軟件有效性的一個(gè)重要驗(yàn)證,同時(shí)它們還將致力于幫助用戶將有效的量子計(jì)算技術(shù)整合到工作流程中。 IBM“按需付費(fèi)”服務(wù)的用戶現(xiàn)在可以通過Qiskit環(huán)境使用單一命令運(yùn)行Q-CTRL的軟件,無需支付額外費(fèi)用。
Q-CTRL創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官M(fèi)ichael Biercuk表示,該公司自2018年成立以來,一直在開發(fā)和微調(diào)其量子控制軟件。他說:“IBM的量子計(jì)算平臺(tái)是這家公司當(dāng)IBM的用戶激活Q-CTRL的軟件時(shí),它將在后臺(tái)觸發(fā)一個(gè)完全配置的自主工具鏈,從而自動(dòng)抑制量子錯(cuò)誤。
根據(jù)同行評議研究,該初創(chuàng)公司聲稱,與其他減少錯(cuò)誤的策略相比,該量子算法將可運(yùn)行的復(fù)雜性提高了10倍,成本降低至1/100,這一成果的實(shí)現(xiàn)得益于減少了抑制錯(cuò)誤所需的實(shí)驗(yàn)“射擊”次數(shù)。此外,該軟件還顯著提高了量子算法的整體成功率,增長幅度高達(dá)1000倍。
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美國投資公司Constellation Research分析師Holger Mueller表示,IBM與Q-CTRL的此次合作表明,新興的量子計(jì)算市場正在日益成熟,IBM等關(guān)鍵供應(yīng)商在其量子堆棧中引入了關(guān)鍵層。 IBM表示,Q-CTRL軟件的集成將使其能加速實(shí)現(xiàn)量子優(yōu)勢,即量子計(jì)算機(jī)超過當(dāng)今最強(qiáng)大的超級計(jì)算機(jī)的能力。 IBM研究員兼副總裁Jay Gambetta則表示,公司的目標(biāo)是讓用戶能夠運(yùn)行在經(jīng)典計(jì)算機(jī)上無法運(yùn)行的有價(jià)值的量子工作負(fù)載。他進(jìn)一步解釋稱:“其中一個(gè)核心要求是減少噪聲,而Q-CTRL的管理軟件提供的噪聲抑制能助力探索更有用的量子電路?!?/p>
編譯:琳夢/卉可
編輯:慕一
特此說明:量子前哨翻譯此文僅作信息傳遞和參考,并不意味著同意此文中的觀點(diǎn)與數(shù)據(jù)。