IBM科学家示意,当与Qiskit软件用具荟萃使用时,156量子位的R2 Heron量子处理器不错实施5000个双量子位门操作,是之前最佳的两倍,这意味着它仍是为复杂的量子臆测打手脚念好了准备。
科学家们示意,在IBM对其量子系统进行了紧要的硬件和软件矫正之后,该公司最新的量子臆测打算机当今仍是填塞雄伟,不错进行灵验的科学商讨。
新系统由两部分构成:一个名为R2 IBM Heron(旧年推出的第二代芯片)的新式156量子位量子处理单位(QPU);Qiskit是一套旨在优化量子臆测打算性能的软件用具和算法。
凭证基准测试数据,其效率是一个新系统,实施任务的速率比往常的系统快50倍。作为参考,在IBM发表在《天然》杂志上的2023年量子着力实践中,其那时最雄伟的量子臆测打算机在基准测试中运诈欺命负载需要122小时。新系统配备了R2 Heron QPU,耗时仅为2.4小时。
IBM代表在一份声明中示意,基于IBM大家数据中心的新式量子臆测打算机不错措置材料、化学、生命科学、高能物理等鸿沟的科知识题。
IBM量子副总裁Jay Gambetta在声明中示意:“IBM量子硬件和Qiskit的朝上使咱们的用户好像构建新的算法,在这些算法中,先进的量子和经典的超等臆测打算资源不错荟萃在系数,荟萃各自的上风。”
下一代量子处理
R2 Heron QPU配备了156个量子位,陈设在重六边形晶格中 —— IBM系数量子处理器王人使用这种拓扑结构。这使得该系统好像可靠地实施多达5000个双量子位门的量子电路 —— 这确切是2023年实用实践中2880个双量子位门的两倍,它们由127量子位的Eagle QPU提供能源。
双量子位门关于开释量子臆测打算机的指数级才智至关弥留 —— 在量子臆测打算机中,系统中装置的量子位越多,不错并走运行的臆测打算就越多。单量子位门允许单个量子位旋转或翻转它们的现象,而双量子位门以成对的量子位运行,利用量子力学的定律,使它们之间好像纠缠。天然单量子位门不错在基本层面上推崇作用,但利用双量子位门不错使量子臆测打算机实施更复杂的臆测打算。
新的R2 Heron芯片还具有“两级系统缓解”功能,有助于减少喧阗对与周围材料互相作用的量子位的影响。该系统还受益于纠错软件的矫正,即使用Qiskit的张量纰缪网罗缓解算法(TEM)。
进一步的软件矫正,包括最新一代运行时引擎的推出、优化数据迁移和引入参数编译,意味着新系统不错以每秒150000次电路层操作(CLOPS)的速率运行。比拟之下,2022年的基人性能仅为950 CLOPS,本年早些技巧初次引入优化数据迁顷然为37000 CLOPS。
以量子为中心的超等臆测打算
IBM的代表宣称,最新的发展顺应他们开辟“以量子为中心”的超等臆测打算机的愿景 —— 将量子和经典臆测打算机荟萃起来,比只使用量子臆测打算机更快地赢得可行的效率。
这是因为搀和系统不错并行处理使命负载,通过将任务的一部分分拨给最允洽它们的那一半系统来明白复杂的算法。一朝措置了这些问题,软件层就会无缝地将这些问题拼接在系数。
以量子为中心的超等臆测打算的一个例子是在日本理化商讨所,一个科学商讨中心。2023年发表在arXiv预印本数据库上的一篇论文笼统了一种名为“量子选拔成立互相作用”的要领,科学家们正在使用量子硬件来模拟硫化铁的电子结构。
RIKEN的科学家们也开动了一个名堂,通过将宇宙上最快的超等臆测打算机之一“Fugaku”与由Heron QPU驱动的腹地IBM System Two量子臆测打算机集成在系数,开辟一个量子高性能臆测打算搀和平台。