IBM Chạy Phần cứng Lượng tử Một cách Tối ưu nhất để Đạt được Cột mốc Hiệu suất Mới

Ngày:_ 05/09/2020  
IBM đã nâng cấp một trong những hệ thống được triển khai trên máy khách 27 qubit mới nhất của mình để đạt được Khối lượng lượng tử Quantum volume 64. Xin chúc mừng IBM vì đã phát triển công nghệ máy tính lượng tử phù hợp với số liệu khối lượng tử tốt nhất cho một máy tính lượng tử.
chip quantum IBM

Honeywell cũng tuyên bố về một máy tính lượng tử Quantum Volume 64. Điều tốt nhất mà một máy tính không lượng tử thông thường làm việc trên các dạng vấn đề đã đạt được một Quantum volume 4096. Điều này được giải thích sau đây.

IBM đã sử dụng các kỹ thuật cải tiến mới và sử dụng kiến ​​thức về phần cứng để chạy các mạch Khối lượng tử một cách tối ưu. Các phương pháp nhận biết phần cứng này có thể mở rộng và sẽ cải thiện bất kỳ mạch lượng tử nào chạy trên bất kỳ hệ thống Lượng tử nào của IBM, dẫn đến cải tiến các thí nghiệm và ứng dụng mà người dùng có thể khám phá. Các kỹ thuật này sẽ có sẵn trong các bản phát hành sắp tới và các cải tiến cho các dịch vụ phần mềm Đám mây của IBM và Qiskit bộ phát triển phần mềm nguồn mở đa nền tảng (SDK).

Điểm nổi bật về Quantum lượng tử của IBM

* IBM đã đạt tới Quantum Volume 64 trên hệ thống 27 qubit được triển khai trong IBM Q Network
28 hệ thống điện toán lượng tử được triển khai trên Đám mây của IBM trong 4 năm qua với 8 hệ thống có Khối lượng tử Quantum Volume là 32.

  •  Mạng Q của IBM có 115 khách hàng gồm các tổ chức: chính phủ, công ty khởi nghiệp, đối tác và thành viên trường đại học.
  •  Hơn 250.000 người dùng đã đăng ký Trải nghiệm lượng tử của IBM 
  • Người dùng thực thi thường xuyên hơn 1 Tỷ mạch phần cứng mỗi ngày trên các hệ thống IBM Quantum trên Đám mây IBM
  • Các nhà nghiên cứu đã xuất bản hơn 250 bài báo dựa trên công trình trên hệ thống Lượng tử của IBM.

Nền khối lượng tử Quantum Volume

Hầu hết mọi người không hiểu chỉ số lượng tử Quantum volume có nghĩa là gì. Đối với hầu hết mọi người, khối lượng lượng tử cũng vô nghĩa như một thước đo như Mức độ sức mạnh trong phim hoạt hình Dragon Ball Z.

Khối lượng lượng tử đo số lượng qubit, độ ổn định của các qubit, tính liên kết và một số đặc điểm khác ảnh hưởng đến những gì có thể được giải quyết.

Mục tiêu của việc tạo ra khối lượng tử là cố gắng phù hợp với tiêu chuẩn LINPACK cho các siêu máy tính thông thường. Điểm chuẩn LINPACK là thước đo sức mạnh tính toán dấu phẩy động của hệ thống. Họ đo tốc độ một máy tính cổ điển giải hệ thống phương trình tuyến tính dày đặc n x n Ax = b, đây là một nhiệm vụ phổ biến trong kỹ thuật.

Các nhà nghiên cứu khác nhau đã so sánh siêu máy tính Electra của NASA, chủ yếu được cung cấp năng lượng bởi CPU Intel Skylake với siêu máy tính ORNL’s Summit, được cung cấp chủ yếu bởi GPU NVIDIA Volta. Hàng chục máy tính cổ điển petaflop đã giải được một mạch 7X7 là một khối lượng tử 12.

Vào năm 2018, Đại học Michigan đã xuất bản “Mô phỏng cổ điển của các mạch lượng tử kích thước trung bình”.

Tính toán một biên độ đơn của mạch 8×8 qubit với độ sâu 40 trước đây nằm ngoài tầm với của các siêu máy tính. Thuật toán của họ có thể tính toán điều này trong vòng 2 phút bằng cách sử dụng một phần nhỏ (≈ 14% số nút) của cụm.

Họ đã mô phỏng thành công các mạch tối cao lượng tử có kích thước

  • 9 × 9 × 40 (QV 512),
  • 10 × 10 × 35 (QV 1024),
  • 11 × 11 × 31 (QV2048) và
  • 12 × 12 × 27 (QV4096).


Các hệ thống thông thường (không lượng tử) đạt được lượng Lượng tử là 4096.

Họ đã làm điều đó bằng cách sử dụng bộ vi xử lý 131072 và bộ nhớ 1 petabyte. Họ đưa ra bằng chứng rằng các mạch ngẫu nhiên ồn ào với các thông số vật lý thực tế có thể được mô phỏng theo kiểu cổ điển. Điều này cho thấy rằng hoặc các mạch khó hơn hoặc việc sửa lỗi có thể rất quan trọng để đạt được ưu thế lượng tử từ việc lấy mẫu mạch ngẫu nhiên.

Vào tháng 6, Honeywell đã phát hành một máy tính lượng tử mà Honeywell tuyên bố có khối lượng lượng tử là 64.

Nguyễn Hoàng Thế Anh

www.Uviet.net