ادغام پلتفرم هیبریدی CUDA-Q انویدیا در کامپیوترهای کوانتومی کامل‌پشته
شرکت Quantum Art، پیشتاز در توسعه کامپیوترهای کوانتومی کامل‌پشته، به تازگی پلتفرم هیبریدی CUDA-Q انویدیا را در “کیوبیت‌های” خود ادغام کرده است. این ادغام که شامل پلتفرم متن باز انویدیا برای کامپیوترهای هیبریدی کوانتومی-کلاسیک است، عملکرد برنامه‌های واقعی محاسباتی مقیاس‌پذیر را بهبود می‌بخشد.
Quantum Art با استفاده از کامپایلر کیوبیت منطقی خاص خود که از گیت‌های چند کیوبیتی و معماری چند هسته‌ای منحصر به فرد بهره می‌برد، به همراه CUDA-Q انویدیا، برای توسعه‌دهندگان امکان اجرای برنامه‌ها در سرتاسر واحدهای پردازش کوانتومی (QPUs)، پردازشگرهای مرکزی (CPUs) و پردازشگرهای گرافیکی (GPUs) را فراهم می‌آورد. این ترکیب به‌طور ویژه با تمرکز بر کاهش عمق مدار و عملکرد مقیاس‌پذیر شکل گرفته است که زمینه‌ساز پیشرفت‌های کلیدی در استفاده‌های واقعی از محاسبات کوانتومی خواهد بود.
برای اینکه الگوریتم‌های کوانتومی به‌طور عملی و تجاری مفید باشند، ضروری است که عملکرد عالی کیوبیت‌های یون به همراه اتصالات جامع آن‌ها حفظ شود، در حالی که تعداد کیوبیت‌ها نیز افزایش یابد. روش‌های مرسوم کنونی برای مقیاس‌پذیری معمولاً کند هستند و اتصال ناقص را به ارمغان می‌آورند، که موجب افزایش هزینه‌های مهندسی می‌شوند. بهبودهای Quantum Art در این حوزه به ما امکان توزیع درهم‌تنیدگی فراوان و اتصال‌های پیشرفته را می‌دهد که توان محاسباتی بیشتری از راه‌حل‌های رقابتی فراهم می‌آورد.
کیوبیت‌های یون به عنوان پیشروترین پلتفرم فناوری در محاسبات کوانتومی شناخته می‌شوند. این کیوبیت‌ها در خلاء فوق‌العاده بالا به‌طور الکترومغناطیسی محصور می‌شوند و از طریق لیزرها به شکل مؤثری دستکاری و سرد می‌شوند. انتظار می‌رود که ادغام کامپایلر Quantum Art و CUDA-Q انویدیا منجر به کاهش قابل توجه در عمق مدار و بهبود عملکرد گردد، بواسطه عملیات چند کیوبیتی و چند هسته‌ای قابل تنظیم.
نتایج اولیه در سطح فیزیکی نشان‌دهنده بهبود در مقیاس‌پذیری و بهبود موثر تا ۲۵ درصد در حجم کیوبیت‌های کوانتومی است که با استفاده از این کامپایلر در سیستم‌های سخت‌افزاری کوانتومی امکان‌پذیر شده است. یکی از اهداف اصلی این تکنولوژی، تحقق سنتز و بهینه‌سازی مدارهای کوانتومی در سطح حدود ۲۰۰ کیوبیت منطقی است، که هم‌راستا با موارد استفاده تجاری نوظهور می‌باشد.
تغییرات قابل اندازه‌گیری در عمق مدار، تعداد گیت‌های T و تعداد تغییرات لازم در هسته، مورد بررسی قرار خواهد گرفت. همچنین، حجم کیوبیت‌های کوانتومی به‌عنوان معیاری سیستمی برای ارزیابی اثربخشی و مقیاس‌پذیری پلتفرم ترکیبی به‌کار خواهد رفت.
در این راستا، Tal David، مدیرعامل Quantum Art، اعلام کرد: “ما از همکاری با انویدیا، پیشتاز زیرساخت‌های محاسباتی نسل آینده، بسیار خوشحالیم. ادغام فناوری‌های ما نه تنها فرصتی بدون‌نظیر برای مقیاس‌پذیری فراهم می‌آورد بلکه به حل چالش اصلی محاسبات کوانتومی در جهت تجاری‌سازی کمک می‌کند.”
Sam Stanwyck، مدیر گروه محصولات محاسبات کوانتومی در انویدیا نیز گفت: “پلتفرم CUDA-Q برای تسریع پیشرفت‌ها در محاسبات کوانتومی طراحی شده است و ادغام Quantum Art نوعی مثال بارز از چگونگی بهبود چشمگیر عملکرد در تحقیقات کوانتومی است.”
این پروژه نه تنها یک گام دیگر در تلاش‌های Quantum Art برای مقیاس‌پذیری محاسبات کوانتومی از طریق سیستم‌های کیوبیت یون و گیت‌های چند کیوبیتی است، بلکه پایه‌گذار امکانات جدیدی در زمینه‌هایی همچون کشف مواد، لجستیک و سیستم‌های انرژی می‌باشد. Quantum Art Ltd، با دفتر مرکزی در نس زیونا، اسرائیل، به‌طور تخصصی در توسعه کامپیوترهای کوانتومی مقیاس‌پذیر مبتنی بر کیوبیت‌های یون فعالیت می‌کند.