Alibaba, 세계에서 가장 강력한 양자 회로 시뮬레이터 개발 발표 | 'Taizhang'

지 - 원 새 보고서 출처 : 알리 양자 실험실

월 8, 알리바바 양자 실험실시 야오 윤 팀은 성공적으로 최근 발표도 ','너무 장 '슈퍼 힘 계산 기반 클러스터 컴퓨팅 플랫폼 온라인 알리바바 그룹이라는 세계에서 현재 가장 강력한 양자 회로 시뮬레이터를 개발 이 시뮬레이터를 달성하는 층의 수는 49 비트 40 비트 층을 처리 할 때까지 제 세계의 장 '성공적 기준 구글 랜덤 양자 회로로 (81) (9 × 9)를 모사.

양자 헤게모니는 '릴레이 전쟁'에 넣어 것으로 보인다.

월, IBM 외부 디스플레이 (50)는 원형, 또한 노출 된 내부 구조를 큐빗;

월, 구글은 큐 비트 프로세서 (72) 이전 Bristlecone을 발표했다.

마요라나 페르미온 (마요라나 페르미온)의 존재에 대한 강력한 증거, 큐 비트가 올해 말 예상되기 전에 작업을 얻을 수 있습니다 - 월의 끝, 마이크로 소프트는 천사 입자를 발견했다.

이제 알리가 경기 할 시간입니다.

월 8, 알리바바 양자 실험실시 야오 윤 팀은 성공적으로 최근 발표 한 '너무 장'라는 세계에서 현재 가장 강력한 양자 회로 시뮬레이터를 개발했다.

알리바바 그룹을 기반으로 온라인 클러스터 컴퓨팅 플랫폼은 참조 임의 양자 회로 등 구글의 81 (9 × 9) 비트의 세계 최초의 성공적인 시뮬레이션 '너무 장'뛰어난 힘을 고려, 시뮬레이터의 층의 40 층에 도달하기 전에 만 49 비트를 처리 할 수 ​​있습니다.

동시에,이 시뮬레이션 작업 알리바바는 클러스터 컴퓨팅 플랫폼 온라인 컴퓨팅 자원의 14 %를 보냈다. 'Taizhang의 혁신적인 알고리즘 통신 오버 헤드가 온라인 플랫폼 클러스터를 최대한 활용하기 위해, 매우 작은, 당신은 과거 슈퍼 컴퓨터에서 할 수 없습니다 64 (8x8) 비트 40- 레이어 시뮬레이션, 'Tai Zhang'과 같은 시뮬레이션 작업을 2 분 내에 완료 할 수 있습니다.

현재 주 회로 시뮬레이터의 결과에 '너무 장'시뮬레이터 알리 바바는 '너무 장'현재의 주 회로 시뮬레이터의 결과 시뮬레이터는 회로 규모의 '너무 장'양자 확률 시뮬레이션의 구글 무작위 비교 시뮬레이션 알리 바바의 구글 무작위 비교 시뮬레이션 Google 양자 하드웨어가 달성 할 수있는 규모와 비교

현재의 컴퓨팅 기술을 파괴 할 수있다 양자 컴퓨팅, 더운 프론티어 과학 및 산업 연구이지만, 양자 계산의 실현은 매우 곤란하다. 현재, 고정밀 양자 프로세서는 20 몇 양자 비트를 달성했다. 따라서 약간 큰 스케일 양자 알고리즘은 아직 실행할 캐리어가 없습니다.

시뮬레이터의 역할은 '넥서스', 아래로, 이해 하드웨어 설계를하는 데 도움이, 알고리즘 및 응용 프로그램을 탐구하고 검증까지 수행 할 수 있다는 것입니다. 처음으로 '너무 장'테스트 및 유효성 검사 비트 50-200 '중형'이라 가능 가능한 양자 알고리즘 설계 중간 규모 양자 알고리즘 양자와 양자 칩 소프트웨어를 지원하기 위하여 강력한 도구를 제공한다.

일반적인 양자 회로 시뮬레이션 기법에서는 양자 상태의 전체 진폭을 저장하고 대량 데이터에 대한 양자 연산을 동시에 시뮬레이트해야하는데이 방법은 수많은 컴퓨팅 노드 간의 데이터 교환을 일정하게해야하므로 통신 오버 헤드가 커진다. 이러한 시뮬레이션 작업은 종종 수퍼 컴퓨터에서 수행됩니다.

실험실 팀은 Shi 교수와 Igor Markov가 2005 년에 제안한 또 다른 시뮬레이션 기법을 기반으로 시뮬레이션 작업 전체를 간단하고 효율적으로 분해 한 방법을 고안하여이 하위 작업을 다른 컴퓨팅 노드에 균형있게 할당했습니다. 'Taizhang'의 통신 오버 헤드는 매우 작기 때문에 분산 컴퓨팅 플랫폼에 매우 적합합니다.

'Taizhang'양자 확률 시뮬레이션 회로 규모 (검은 선) 및 구글 양자 하드웨어 스케일이 달성 될 수있다 (적색), 비교 (*에서 '단기 장치 양자 우월 특성화'7 × 7 구글의 평가 기준)

참조 임의 양자 회로이기 때문에 구글은 올해 미래의 일을 제안한 점은 3 월에 고전. 구글의 시뮬레이션을 계산할 수 없습니다 도달 '양자 헤게모니'의 '양자 헤게모니를'알고리즘을 구현하기 위해 제안 된 크기와 양자 프로세서의 정밀도를 의미 대상 : 72 비트 고정밀 양자 프로세서는 '너무 장'결과는 알고리즘이 여전히 표준 양자 주도권을 달성하기 위해 충분하지 않으면이 프로그램에만 상기 프로세서에서 실행되는 것을 나타낸다.

또한 양자 양자 실험실 과학자 첸 박사 안신과 장 팡 인턴의 첫 번째 기사에 대한 묶여 프리 프레스 웹 사이트 arXiv에 제출 한 연구는, 인턴 저자는 박사 황 손자와 마이클 뉴먼입니다.

미시간 대학의 종신 교수의 알리바바 양자 실험실, 세계적으로 유명한 양자 과학자시 야오 윤, 양자 기술, 양자 실험실 감독의 수석 과학자. 이론적 컴퓨터를 두 번 최우수상 괴델 수상자, 헝가리어 - 미국의 컴퓨터 과학자 마리오 SAGER 독일 (마리오 스제 지디)는 올해 초 연구실에 합류했다. 연구소는 인재 소개의 급속한 성장의 기간입니다.

2016 년에 Google은 2 차원 배열 MxN에 해당하는 큐 비트에 특정 무작위 양자 회로를 구현하여 양자 헤게모니를 구현하는 방법을 제안했으며,이 유형의 특정 임의의 양자 회로를 종종 양자 헤게모 회로라고합니다. 2 차원 어레이의 비트 수 (MN)가 50에 도달하면 회로의 깊이 (레이어 수)는 40 정도에 이르며 세계에서 가장 강력한 슈퍼 컴퓨터는 효과적으로 이러한 회로를 시뮬레이션 할 수 없습니다.

8x8 2 차원 격자에서 깊이 20의 양자 헤게모 회로의 텐서 네트워크 데모

Google의 하드웨어 팀은 9 비트 1D 어레이에서 1 % 판독 오류, 0.1 % 단일 비트 게이트 오류 및 0.6 % 2 비트 게이트 오류를 ​​더 큰 규모의 양자 시스템으로 유지함으로써 이러한 헤게모닉 회로를 실현하고자합니다. 이 특정 작업을 통해 양자 하드웨어는 세계에서 가장 강력한 고전 컴퓨팅 리소스를 능가합니다. 그 이후로 여러 연구 팀이 서로 다른 슈퍼 컴퓨터에서 이러한 회로를 시뮬레이션했습니다. 이전에는 세계 최고의 연구 결과 동시에 50 비트와 40 개의 레이어에 도달하지 않았습니다.

nxn 2 차원 그리드에서, 랜덤 회로의 각 진폭 출력의 실행 시간과 회로 깊이 사이의 일치를 계산하십시오.

현재의 양자 컴퓨팅 모델에는 정보가 큐 비트에 저장되고 고전 논리 게이트와 유사한 양자 게이트에 의해 계산되는 양자 회로 모델이 있습니다. 양자 과학자 Chen Jianxin과 Boomerang Quantum Lab 팀의 인턴 Zhang Zhangfang은 분산 기반 범용 양자 회로 시뮬레이션 기법을 구현했으며 연구 시뮬레이터를 기반으로 한 Google 무작위 양자 회로의 첫 번째 버전을 테스트했습니다.

Alibaba Computing Platform의 온라인 클러스터링을 사용한 소량의 컴퓨터 리소스 (약 14 %)는 실험실 팀이 'Taizhang'시뮬레이터를 사용하여 9x9x40, 즉 81 비트 40 계층 랜덤 회로를 시뮬레이션하고 성공적으로 별도로 시뮬레이션 한 결과 성공적으로 사용되었습니다.

35 비트 (10x10x35), 121 비트, 31- 레이어 (11x11x31) 및 144 비트, 27- 레이어 (12x12x27) 무작위 양자 회로.

현재, 양자 상태의 모든 진폭을 저장하는 두 가지 주류 시뮬레이션 방식과 진폭에 대한 결과를 신속하게 계산하는 방식이 있습니다. 첫 번째 유형의 시뮬레이션은 기본적으로 저장 장치 때문에 슈퍼 컴퓨터에 구현됩니다. 비트의 양자 상태는 페타 바이트 수준의 메모리를 필요로하는데, 이렇게 많은 양의 데이터를 저장하면 양자 상태가 계산되고 계산되며 서로 다른 컴퓨팅 노드간에 데이터를 지속적으로 교환해야합니다. 이러한 통신 오버 헤드는 일반적인 클라우드 서비스입니다. 지속 불가능한.

Alibaba Computing Platform의 온라인 클러스터에서 실험실 팀은 두 번째 유형의 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 임의의 진폭을 빠르고 효율적으로 계산했습니다. 작업을 분할 한 후 하위 노드를 통신 부하가 거의없이 다른 노드에 균등하게 할당 할 수 있습니다. 시뮬레이터를 현재 널리 사용 가능한 클라우드 컴퓨팅 플랫폼에 맞출 수 있습니다.

이 연구 이전에, 두 시뮬레이션 프로그램에 대한 결과는 글로벌 리서치 팀이 성공적으로도 모든이 될 수있는 달마 병원 실험실 팀 양자 시뮬레이터에서 구글에게 무작위 시험 회로의 첫 번째 세대의 50 개 이상의 40 비트 층을 시뮬레이션 아직 아니다 양자 양자 실험실 과학자 인턴 첸 안신과 장 팡, 저자의 첫 번째 기사 공동 64 임의의 40 비트 층. 연구 결과는 또한 프리 프레스 웹 사이트 arXiv에 논문의 형태로 제출 된 분 진폭 연산 회로, 인턴 인 Huang Jiachen과 Dr. Michael Newman이 있습니다.

이 연구 arXiv 논문 링크의 결과 : https://arxiv.org/abs/1805.01450

Google, IBM, Microsoft Quantum Hegemony, Shi Jie : 초전도 VS 이온 트랩, 양극성 세계로 진출한 양자 컴퓨팅

올해 3 월 로스 앤젤레스에서 개최 된 American Physical Society 연례회의에서 Google은 새로운 양자 프로세서 인 Bristlecone을 시연했으며이 게이트 기반 초전도 시스템은 양자 비트 기술의 체계적인 오류율과 확장 성을 연구하는 것을 목표로하며 양자 시뮬레이션, 최적화 및 기계 학습의 응용.

왼쪽에는 Google의 최신 72 비트 양자 양자 프로세서 인 Bristlecone이 있으며, 오른쪽에는 장치의 예가 나와 있습니다. 각각의 'X'는 큐 비트를 나타내고 큐 비트는 선형 배열로 연결됩니다. 출처 : Google Quantum AI Lab

구글 양자 AI 연구소 연구 과학자 줄리안 켈리는 공식 블로그 구글 연구에서 기술 문서, 이전 Bristlecone이 원칙은 물리학에 해당 Google 구 큐 비트 양자 컴퓨터 기술의 선형 배열하기 전에 제시,이 기술의 가장 좋은 결과는 다음을 보여줍니다 따라 발행 :

낮은 판독 오류율 (1 %), 단일 큐 비트 게이트 (0.1 %) 및 가장 중요한 이중 큐 비트 게이트 (0.6 %)

이 장치는 커플 링, 제어 및 판독을 위해 9 개 큐 비트와 동일한 패턴을 사용하지만 72 큐 비트의 정사각형 어레이로 확장합니다.

Google 연구원은 49 개 큐 비트, 40 개 이상의 회로 깊이 및 0.5 비트 미만의 2 비트 오류를 ​​사용하여 양자 헤게모니의 목표가 완벽하게 입증 될 수 있다고 계산했습니다.

구글이 72 비트 쿼 비트 프로세서를 발표 한 것은 양자 경쟁 패권이 IBM과 경쟁하기 때문에 발생했다.

2017 년 11 월 IBM은 유사한 성능 측정 기준으로 50 개의 큐 비트 프로토 타입을 성공적으로 구축 및 측정했으며, 올해 2 월에는 내부 구조도 공개했습니다.

50 큐 비트는 일반적으로 일반 슈퍼 컴퓨터에서 수행 할 수없는 작업으로 간주되며, IBM의 조치는 양자 헤게모니에서 획기적인 단계이기도합니다.

Google과 IBM의 양자 프로세서는 초전도성을 통해 양자 컴퓨팅을 구현하기 때문에 두 회사는 양자 헤게모니에서 서로 쫓고 있습니다.

그러나 언제든지 다른 세력이 출현 할 수도 있습니다.

그것을 할 수있는 큐 비트 사이의 상호 작용이 없음에도 불구하고 마이크로 소프트는 위상 양자 컴퓨팅을 내기되지만 양자 양자 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 개발 키트를 개발하고있다.

마이크로 소프트의 논리는 구글, IBM은 양자 비트를 만들었지 만, 반면 이러한 계산 착오로 이어질 수있는 외부 환경에서 부정확 한 큐 비트, 작은 진동이나 에너지가 있다는 것입니다.

그들이 생각하는 마이크로 소프트 '우리는 심지어 강력한 10,000 시끄러운 큐 비트, 큐 비트 1000 것': 마이크로 소프트의 위상 양자 컴퓨터는 크게 소음 줄리 사랑, 양자 컴퓨팅 사업의 마이크로 소프트의 개발 이사는 한 번 말했다 줄일 수 있습니다 올해의 큐 비트가 끝나기 전에 일을 사용할 수 있습니다.

올해 2 월 Xinzhiyuan에서 Shi Zhi가 출간 한 기사에서도 우주의 첫 번째 위상 큐 비트 (topological qubit)가 올해에 폭발 할 것이라고 언급했는데 Microsoft는이를 만들 가능성이 높습니다.

사실은 또한 Microsoft가 양자 헤게모니에 한발 더 다가서는 것을 증명합니다.

올해 3 월 말, 마이크로 소프트 연구자들은 '천사 입자'로 알려진 Mayorana Fermi의 존재에 대한 상당한 증거를 관찰했습니다. 전자는 전선에서 절반 부분으로 나뉘 었습니다.

Microsoft가 제대로 작동하는 양자 컴퓨터를 만들고 싶다면 이것이 중요 할 것입니다.

또한, 올해 하반기에 이온 트랩 양자 컴퓨팅이 무기를 손 50 ~ 60의 몇 비트를 만들 수 있습니다,시 야오 윤은이 지역에서 가장 큰 승자가 안정적 큐 비트 아마존과 페이스 북, 양자 컴퓨팅은 바이폴라 세계로 들어갑니다 아니라고 생각한다 시간.

2016 GoodChinaBrand | ICP: 12011751 | China Exports