211service.com
Kvantinių algoritmų vykdymas debesyje tapo daug greitesnis
Simonas Landreinas
Kvantiniai kompiuteriai vieną dieną galėtų atlikti skaičiavimus, kurių nepasiekia net galingiausias klasikinis superkompiuteris, tačiau kol kas šių mašinų kūrimas ir priežiūra tebėra nepaprastai brangu ir sudėtinga.
Taigi per pastaruosius kelerius metus besiformuojanti pramonė tyrėjams ir įmonėms pradėjo teikti kai kurias iš santykinai nedaugelio egzistuojančių kvantinių mašinų per skaičiavimo debesį.
Startuolis, pavadintas „Rigetti Computing“, ką tik pradėjo kurti naują „Quantum Cloud Service“ (QCS), paremtą esamu pasiūlymu, į kurį įeina „Forest“ – programinės įrangos įrankių rinkinys, skirtas kvantiniam programavimui debesyje. Pirmajam asmeniui ar komandai, naudojančiam QCS, yra skirtas 1 milijono dolerių prizas, kad parodytų, jog kvantinė mašina gali parodyti tai, ką įmonė vadina „kvantiniu pranašumu“.
Rigetti tai apibrėžia kaip parodymą, kad kvantinė mašina gali pasiūlyti kokybiškesnį, greitesnį ar pigesnį svarbios ir vertingos problemos sprendimą nei klasikinė. (Rigetti sako, kad konkurso detalės bus atskleistos spalio 30 d.)
Bendrovė taip pat neseniai pristatė galingiausią pasaulyje kvantinį procesorių – 128 kubitų modelį, kuris viršija ankstesnį rekordininką – „Google“ 72 kubitų „Bristlecone“ lustą (žr. MIT technologijų apžvalga kubitų skaitiklis ). Tačiau QCS vartotojai iš pradžių apsiribos 16 kubitų lustu. Iš pradžių paslauga taip pat bus skirta tam tikriems „Rigetti“ klientams ir partneriams, o vėliau šiais metais ji taps plačiau prieinama.
Priežastis, dėl kurios kyla tiek daug įspūdžių apie kvantinį skaičiavimą, yra ta, kad skirtingai nei tradicinėse mašinose, kuriose naudojami standartiniai skaitmeniniai bitai, galintys atvaizduoti vienas arba 0 , kubitai gali būti abu vienu metu. Pridėjus tik kelis papildomus kubitus prie mašinos ir sujungus juos per reiškinį, žinomą kaip susipainiojimas, sukuriami eksponenciniai skaičiavimo galios šuoliai (žr. Pagaliau čia rimti kvantiniai kompiuteriai. Ką su jais darysime? ).
Tobulėjant technologijai, kvantinė kompiuterija gali lemti didelę pažangą daugelyje sričių – nuo chemijos ir medžiagų mokslo iki branduolinės fizikos ir mašininio mokymosi.
Greičio matuoklis
Thomas Papenbrockas, Tenesio universiteto branduolinis fizikas, naudojosi IBM ir Rigetti debesijos paslaugomis, kad apskaičiuokite deuterono surišimo energiją , dalelė, susidedanti iš protono ir neutrono, kurie sudaro deuterio (arba sunkiojo vandenilio) atomo centrą. Nors tai įmanoma padaryti naudojant klasikinius kompiuterius, Papenbrock sako, kad jis nori naudoti kvantines mašinas per debesį, kad sužinotų daugiau apie jų galimybes.
Norėdami atlikti tokius eksperimentus, mokslininkai dažnai programuoja savo klasikinius kompiuterius hibridiniais kvantiniais algoritmais, kurie vėliau naudoja programų programavimo sąsajas arba API, kad iškviestų debesyje esančias kvantines mašinas tam tikriems skaičiavimo bitams. Tada rezultatai grąžinami į klasikines mašinas.
„Rigetti“ teigia, kad jos komanda ir esamos debesies paslaugos vartotojai nustatė, kad šis metodas sukėlė delsos problemų ir sulėtino algoritmų veikimą.
QCS sprendžia problemą su duomenų centru, kuriame yra ir kvantiniai, ir klasikiniai kompiuteriai, sistemoje, optimizuotoje paleisti visus hibridinius algoritmus. Įmonė teigia, kad per ateinančius kelis mėnesius kvantiniai algoritmai QCS veiks 20–50 kartų greičiau nei dabartinė debesų sąranka ir žymiai greičiau.
Paslauga taip pat yra iš anksto sukonfigūruota su „Forest“ ir kitais įrankiais, kad mokslininkai galėtų lengviau pradėti ir vykdyti eksperimentus. Mes tikrai trumpiname mokymosi ciklą, kad žmonės galėtų pradėti testuoti ir programuoti jau šiandien, sako Chadas Rigetti, bendrovės vadovas ir įkūrėjas.
Nors QCS iš pradžių suteiks tyrėjams prieigą tik prie bendrovės 16 kubitų lusto, galiausiai jo naujausias bus pasiekiamas ir per debesį, teigia bendrovė. Galingesnių kvantinių procesorių perspektyva jaudina tokius tyrinėtojus kaip Papenbrock. Turėdami prieigą prie 128 kubitų lusto, galėtume išspręsti keletą fantastiškų problemų, sako jis.
Debesis juda
Naujoji paslauga suteiks dar daugiau tyrėjų prieigą prie palyginti pažangių kvantinių skaičiavimų ir išlaikys Rigetti sparčiai besiplečiančio kvantinių debesų judėjimo pirmoje eilėje.
IBM jau leidžia savo verslui skirtos QNetwork bendruomenės nariams prieiti prie 20 kubitų įrenginių per debesį ir suteikia nemokamą prieigą prie 5 ir 16 kubitų įrenginių per iniciatyvą, vadinamą IBM Quantum Experience. Dario Gil, vyriausiasis IBM tyrimų vadovas, teigia, kad maždaug 97 000 vartotojų iš viso atliko 5,8 mln. eksperimentų su pastarąja paslauga nuo jos paleidimo 2016 m.
Neseniai vykusioje konferencijoje „Google“ debesų verslo vadovė Diane Greene sakė, kad bendrovė keliems klientams suteikia prieigą prie debesies pagrindu veikiančios kvantinės paslaugos, o Azijos technologijų įmonės, tokios kaip Japonijos „Fujitsu“ ir Kinijos „Alibaba“, taip pat prisijungė prie kvantinių debesų klubo. .