Jurnal FM 
Cipul Quantum reduce 9.000 de ani de calcule la câteva microsecunde
#Postat de Antoniu Lovin on iunie 10, 2022
O unitate de procesare cuantică (QPU) dezvoltată de Xanadu, cu sediul în Toronto, Canada, a depășit în mod revoltător un sistem clasic într-o sarcină de calcul. Spunem scandalos pentru că acesta este unul dintre puținele adjective care încapsulează diferența de performanță dintre ambele sisteme: QPU, numit Borealis, a finalizat sarcina de calcul care se învârte pe eșantionarea bosonilor gaussian (GBS) în doar 36 de microsecunde. Potrivit lucrării publicate în Nature, algoritmii și supercalculatoarele de astăzi – cele mai performante sisteme de calcul clasice – ar avea nevoie de o scară inumană de 9.000 de ani pentru a îndeplini aceeași sarcină. Cu toate acestea, este suficient ca echipa să revendice râvnitul avantaj cuantic insigna de onoare. Amintiți-vă că unitatea de bază a calculului cuantic, qubitul, poate reprezenta simultan 0 sau un 1. Performanța de ordine de mărime mai mare în sarcini specifice decât omologii lor clasici provine de la calculatoarele cuantice care nu lucrează la metode de calcul exacte. În schimb, ei descriu cât de probabilă este o soluție – înainte de a face o măsurătoare.
Sursa foto: tomshardware.com
Din păcate, nu există nicio utilizare practică pentru volumul de lucru GBS; este unul dintre posibilele repere pentru testarea performanței soluțiilor de procesare cuantică împotriva computerelor clasice, un spațiu care încă plin de încercări de standardizare de referință de la jucători precum IBM. Borealis-ul lui Xanadu se bazează pe câmpul fotonic din ce în ce mai relevant, așa cum se aplică la calcul. Cipurile de calcul cuantice specifice folosesc qubiți proveniți din puncte cuantice de siliciu, supraconductori topologici, ioni prinși și alte tehnologii, unele dintre ele utilizând deja fotonica ca mecanisme de scalare pentru a crea QPU-uri interconectate. operațiuni prin qubiții săi bazați pe fotoni. Cercetătorii se așteaptă ca soluțiile de calcul cuantic bazate pe fotonică să ofere în cele din urmă cel mai eficient mod de a scala performanța computerelor cuantice. Se datorează în principal avantajelor multiplexării în domeniul timpului, care permite fluxurilor de date multiple, independente să călătorească simultan, mascate ca un semnal unic, mai complex.
Borealis-ul lui Xanadu se bazează pe câmpul fotonic din ce în ce mai relevant, așa cum se aplică la calcul. Cipurile de calcul cuantice specifice folosesc qubiți proveniți din puncte cuantice de siliciu, supraconductori topologici, ioni prinși și alte tehnologii, unele dintre ele utilizând deja fotonica ca mecanisme de scalare pentru a crea QPU-uri interconectate. operațiuni prin qubiții săi bazați pe fotoni. Cercetătorii se așteaptă ca soluțiile de calcul cuantic bazate pe fotonică să ofere în cele din urmă cel mai eficient mod de a scala performanța computerelor cuantice. Se datorează în principal avantajelor multiplexării în domeniul timpului, care permite fluxurilor de date multiple, independente să călătorească simultan, mascate ca un singur semnal mai complex. Cercetătorii au reușit să stoarce până la 219 qubiți bazați pe fotoni pe QPU-ul Borealis. – deși natura programabilă a porților înseamnă că acel număr nu este fix, iar numărul mediu activ de fotoni a fost de 129.
Acesta este totuși mai mult decât actualul Eagle QPU al IBM, care are 127 de qubiți – dar foaia de parcurs a companiei prezintă planuri pentru va introduce mai târziu în acest an Osprey QPU, care include până la 433 de qubiți transconductori ai IBM. Un alt element care a permis creșterea performanței cuantice a Borealis-ului lui Xanadu este că cercetătorii și-au proiectat sistemul cu programabilitate dinamică pe toate porțile cuantice implementate. Acest circuit de bază permite efectuarea de operațiuni cuantice, utilizând un număr variabil de qubiți. Aspectul programabil al porților cuantice Borealis deblochează astfel o arhitectură asemănătoare FPGA pe care o poate reconfigura în funcție de sarcină. Cercetătorii s-au asigurat în continuare că soluțiile calculate pentru sarcina GBS sunt corecte, ceea ce ar trebui să rezolve dezbaterea dacă s-a obținut sau nu avantajul cuantic. Xanadu este acum obligat să continue să își dezvolte soluția, prezentând rezultate foarte promițătoare. În cele din urmă, vor trebui, de asemenea, să transforme Borealis într-o soluție disponibilă comercial. Cu toate acestea, cercetătorii pot deja să ia QPU pentru o învârtire prin cloud-ul lui Xanadu și Amazon Braket. Dar rezultatele sunt de bun augur nu numai pentru viitorul fotonicii, ci și pentru calculul cuantic bazat pe fotonică și ar trebui să fie una dintre tehnologiile de analizat până la explozia anticipată a capacității de calcul cuantic, așteptată în prezent până în 2030. Sursa: tomshardware.com
