Alibaba anuncia el desarrollo del simulador de circuito cuántico más potente del mundo | 'Taizhang'

Xinzhiyuan informa Fuente: Alibaba Quantum Laboratory

El 8 de mayo, el equipo de Alibaba Quantum Lab anunció que ha desarrollado con éxito el simulador de circuito cuántico más poderoso del mundo, llamado "Taizhang", en los últimos días. Basado en la poderosa potencia informática del clúster en línea de la plataforma de computación de Alibaba Group, Capítulo 'La primera simulación exitosa del mundo de 81 (9x9) bits y 40 capas del circuito cuántico aleatorio de Google como punto de referencia, el simulador que previamente llegó a esta capa solo puede manejar 49 bits.

La hegemonía cuántica parece estar jugando una 'batalla de relevos'.

En febrero, IBM demostró sus prototipos de 50 qubits al mundo exterior, y la tabla de estructura interna también quedó expuesta.

En marzo, Google anunció el procesador de qubit de 72 bits Bristlecone.

A fines de marzo, Microsoft encontró fuertes evidencias de la presencia de partículas de ángeles, Majorana fermion, y se espera que los qubits de trabajo estén disponibles para fin de año.

Ahora es el momento de que Ali juegue.

El 8 de mayo, el equipo de Alibaba Quantum Labs anunció que ha desarrollado con éxito el simulador de circuito cuántico más potente del mundo, llamado "Taizhang", en los últimos días.

Basado en el potente poder de cómputo del clúster en línea de Alibaba Group Computing Platform, 'Tai Zhang' fue el primero en el mundo en simular con éxito un circuito cuántico aleatorio Google con 81 (9x9) bits y 40 capas como punto de referencia. Anteriormente este simulador alcanzó esta capa solamente Puede manejar 49 bits.

Al mismo tiempo, esta tarea de simulación de Alibaba sólo pasó el 14% de la plataforma de computación de racimo recursos informáticos en línea. Innovadora sobrecarga algoritmos de comunicación 'Taizhang' es extremadamente pequeño, para sacar el máximo provecho de los grupos plataforma en línea, no se puede hacer en el pasado superordenadores misión simulada, tal como 64 (8x8) de 40 bits analógico-capa, 'Taizhang' sólo 2 minutos para completar.

Ali Baba también el capítulo 'simulador con los resultados de la corriente simulador del circuito principal simula Google comparación aleatoria de Ali Baba también el capítulo' simulador con los resultados de la corriente simulador del circuito principal simula Google comparación aleatoria de 'demasiado capítulo' simulación estocástica cuántica de la escala del circuito En comparación con la escala que Google Quantum Hardware puede lograr

La computación cuántica puede subvertir la tecnología de la computación actual, es un estudios de la ciencia de frontera y de la industria caliente, pero la realización de la computación cuántica es muy difícil. En la actualidad, procesador cuántico de alta precisión ha logrado sólo 20 unos pocos bits cuánticos. escala lo tanto un poco más grande ninguna compañía algoritmo cuántico de ejecución.

El papel del simulador es que 'nexo', abajo para ayudar a entender, diseño de hardware, puede transportar hasta explorar y validar los algoritmos y aplicaciones. 'Demasiado capítulo' por primera vez permite realizar pruebas y validación que se refiere como 'medianas' bits 50-200 algoritmos cuánticos posibles, con el fin de ayudar a los algoritmos cuánticos diseño mediana escala, cuántica y el software de chip cuántica proporciona una herramienta poderosa.

En un programa típico de simulación de circuitos cuántica, la necesidad de almacenar estados cuánticos de toda la amplitud, en esta enormes cantidades de datos, mientras que la computación cuántica analógica. Este método requiere intercambio continuo de datos entre muchos nodos de computación, enorme sobrecarga de comunicaciones. Por lo tanto, en el pasado Tales tareas de simulación a menudo se realizan en supercomputadoras.

El equipo de laboratorio, basado en otro esquema de simulación propuesto por el Prof. Shi y su colaborador Igor Markov en 2005, inventó un método simple y eficaz para descomponer toda la tarea de simulación, y luego asignó estas subtareas a diferentes nodos informáticos de una manera equilibrada. La sobrecarga de comunicación de 'Taizhang' es extremadamente pequeña, lo que la hace muy adecuada para plataformas informáticas distribuidas.

se pueden lograr escala del circuito de simulación estocástica cuántica 'Taizhang' (línea de color negro) y la escala de hardware cuántica Google (rojo) comparativo (basan en una estimación de Google en 7x7 'Caracterización de la supremacía cuántico en dispositivos de corto plazo' en) *

El algoritmo cuántico aleatorio de referencia es el algoritmo de Google propuesto para lograr la "hegemonía cuántica". La "hegemonía cuántica" se refiere a la medida en que el tamaño y la precisión del procesador cuántico han llegado y no puede simularse mediante cálculos clásicos. Google propuso el trabajo futuro en marzo de este año. objetivo: procesador cuántico de alta precisión de 72 bits 'demasiado capítulo' resultados muestran que este programa sólo se ejecuta en el procesador si el algoritmo es todavía insuficiente para lograr la hegemonía cuántica estándar.

La investigación también presentado a la página web arXiv, empatado en el primer artículo de la cuántica científico de laboratorio cuántico Dr. Chen y Zhang Jianxin colmillo pasante, pasante autor es el Dr. Huang Tzu y Michael Newman.

laboratorio cuántica Alibaba del profesor titular de la Universidad de Michigan, científico cuántico de renombre mundial Shi Yao Yun, jefe científico de la tecnología cuántica, director del laboratorio cuántico. informático teórico en dos ocasiones el premio más alto premio Godel, informático húngaro-estadounidense Mario Sager Mario Szegedy también se unió al laboratorio a principios de este año. El laboratorio se encuentra en un período de rápido crecimiento en la introducción del talento.

2016, Google propuso dominación cuántica esquema mediante la implementación de una clase particular de circuito cuántico aleatorio MxN correspondiente matriz bidimensional de qubits, este tipo de circuito cuántico aleatorio específico comúnmente conocido como circuito hegemonía cuántica. En la realización, que cuando el número (MN) bits en la matriz bidimensional 50, la profundidad del circuito (capas) alcanza aproximadamente 40, más potentes superordenadores convencionales del mundo no pueden simular de manera efectiva dichos circuitos.

Una demostración de red tensorial de un circuito hegemónico cuántico con una profundidad de 20 en una grilla bidimensional de 8x8

El equipo de hardware de Google espera lograr dicho circuito hegemónico manteniendo un error de lectura del 1%, un error de puerta de 0.1 bit de un solo bit y un error de puerta de 0.6 bit de dos bits en una matriz de 1D de 9 qubits para un sistema cuántico de mayor escala. Y a través de esta tarea específica, el hardware cuántico es superado por los recursos informáticos clásicos más potentes del mundo. Desde entonces, varios equipos de investigación han simulado estos circuitos en diferentes supercomputadores. Antes, los mejores resultados de investigación del mundo Todavía no se llegó a 50 bits y 40 capas al mismo tiempo.

En la cuadrícula nxn bidimensional, calcule la correspondencia entre el tiempo de ejecución y la profundidad del circuito de cada salida de amplitud del circuito aleatorio.

En el presente computación modelo cuántico, hay una clase de modelo de circuito cuántico se implementa en forma de qubits, para lograr similares calculado por la lógica cuántica clásica información puerta de la puerta se almacena. Damour equipo laboratorio del hospital científicos Quantum Quantum Chenjian Xin y Práctica Zhang puso en marcha en bruto basado en el programa de simulación de circuitos cuántica universal, distribuida, y un simulador para la prueba basado en el circuito cuántica aleatoria Google primera edición.

Ali cluster de computación de uso de la plataforma en línea de una pequeña cantidad de recursos informáticos (alrededor del 14%) del equipo de laboratorio de uso con éxito 'demasiado capítulo' simulador simula el circuito aleatoria capa 40 x40 9x9 es de 81 bits, también fueron éxito de la simulación

Capa 35 de 100 bits (10x10x35), 121 capa de 31 bits (11x11x31) capa 27 y el bit 144 (12x12x27) circuito cuántico aleatorio.

El programa de simulación de la corriente principal de la industria existen dos tipos, uno es que toda la amplitud almacenado de estados cuánticos, es para cualquier amplitud puede calcular rápidamente el resultado. El primer programa de simulación, básicamente implementado en un superordenador, puesto que la memoria 45 petabyte estados cuánticos de bits de orden de memoria requerida, opera el estado cuántico en la memoria, y tal cantidad de datos se calcula mientras la necesidad de intercambiar continuamente datos entre diferentes nodos de computación, tales sobrecarga de comunicación nube servicio ordinario Insostenible.

En el clúster en línea de Alibaba Computing Platform, el equipo de laboratorio utilizó un segundo tipo de programa de simulación para calcular la amplitud arbitraria de manera rápida y eficiente. Después de dividir la tarea, las subtareas pueden asignarse a diferentes nodos de manera bastante uniforme, con muy poca sobrecarga de comunicación. Permite que el simulador se adapte a la plataforma de computación en la nube que ahora está ampliamente disponible para el servicio.

Antes de este estudio, los resultados tanto para el programa de simulación, todavía no es un equipo de investigación mundial simular con éxito Google más de 50 capas de 40 bits de la primera generación de circuito de pruebas al azar en el laboratorio del hospital simulador de equipo cuántica Dharma también puede ser cada 2 un circuito de cálculo de amplitud minuto 64 al azar capa de 40-bit. los resultados de la investigación también se han presentado en forma de documentos en el sitio web arXiv, atado para el primer artículo de quantum quantum científico de laboratorio pasante Chen Jianxin y Zhang fang, autor Hay pasantes Huang Jiachen y Dr. Michael Newman.

El trabajo de investigación enlace arXiv: https://arxiv.org/abs/1805.01450

Google, IBM, Microsoft cuántica cuerpo a cuerpo hegemonía, Shi Yao Yun: VS iones superconductor la computación cuántica trampa en el mundo bipolar

En marzo, la reunión anual de la American Physical Society en Los Ángeles, Google demostró un nuevo erizo procesador cuántico. Sobre la base de este sistema de puertas superconductor tiene como objetivo tasa de error y la tecnología escalable bit cuántico, así como en Simulación cuántica, optimización y aplicación en aprendizaje automático.

Google es el último procesador cuántico qubit izquierda 72 Bristlecone derecha se muestra el aparato: cada 'X' representa un qubit, qubits acoplados entre una matriz lineal de Origen :. Lab Google Quantum AI

científico investigador Google Quantum laboratorio de IA Julian Kelly emitió un documento descrito en el blog oficial de Google Research, erizo sigue los principios formulados ante Google nueve qubit tecnología informática cuántica matriz lineal correspondiente a la física, y el mejor resultado de esta tecnología muestra el siguiente :

Baja tasa de error de lectura (1%), una sola puerta cuántica bits (0,1%) y las puertas de dos qubits más significativos (0,6%).

El aparato utilizado para el mismo patrón 9 está acoplado qubits, control y lectura, pero para expandirlo a una matriz cuadrada contiene 72 qubits.

Google investigadores creen que el objetivo calculado utilizando la hegemonía cuántica qubits 49, una profundidad de más de circuito 40, a menos de 0,5% de 2-bit de error de prueba perfecta.

Hay opiniones de que Google anunció el procesador de qubits de 72 bits porque el camino de la hegemonía cuántica se encontró con el rival IBM.

En noviembre de 2017, IBM anunció la exitosa construcción y medición de 50 prototipos de qubits con métricas de rendimiento similares. En febrero de este año, también reveló su estructura interna.

Los 50 qubits generalmente se consideran tareas que no pueden ser realizadas por supercomputadoras comunes. La decisión de IBM también es un paso histórico en la Hegemonía Cuántica.

Debido a que tanto Google como los procesadores cuánticos de IBM implementan la computación cuántica a través de la superconductividad, las dos compañías se persiguen mutuamente en la hegemonía cuántica.

Pero otra fuerza también puede estallar en cualquier momento. Ese es Microsoft.

Microsoft está apostando por la computación cuántica topológica. Aunque todavía no se han realizado qubits de interfuncionamiento, se han desarrollado kits de desarrollo cuántico de hardware y software cuántico.

La lógica de Microsoft es que, aunque Google e IBM han hecho todos los bits cuánticos, estos son qubits inexactos, y pequeñas vibraciones o energía del entorno externo pueden causar errores de cálculo.

La computadora cuántica topológica de Microsoft puede reducir enormemente el ruido. Julie Love, directora de desarrollo de negocios para informática cuántica de Microsoft, dijo una vez: "uno de nuestros qubits será tan poderoso como 1.000 o incluso 10.000 qubits ruidosos". Creen que Microsoft Obtendrá un qubit que funcione antes de finales de este año.

Un artículo publicado por Shi Zhi en febrero de este año en Xinzhiyuan también menciona que el primer qubit topológico en el universo entrará en erupción este año, y es probable que Microsoft lo logre.

Los hechos también prueban que Microsoft también está un paso más cerca de la hegemonía cuántica.

A finales de marzo de este año, los investigadores de Microsoft observaron evidencia considerable de la presencia de Mayorana Fermi, conocida como la "Partícula del Ángel": electrones divididos en medias partes en sus cables.

Si Microsoft quiere construir una computadora cuántica funcional, esto será crucial.

Además, la computación cuántica de trampa iónica puede contener un arma de 50-60 bit en la segunda mitad de este año. Shi Yong cree que el mayor ganador en este campo es Amazon y Facebook, que no tienen bits cuánticos estables. La computación cuántica entrará en el mundo bipolar. Tiempos.

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