Huawei, kuantum hesaplamadaki en son ilerlemeyi duyurdu: 42 kübit devre simülatörü çıktı
Kayıt için geri sayım
Tam Bağlantı Konferansı'nın son gününde (12.) Huawei, kuantum hesaplama alanındaki en son ilerlemeyi duyurdu: kuantum hesaplama simülatörü HiQ bulut hizmeti platformu çıktı.Platform, HiQ kuantum hesaplama simülatörünü ve simülatöre dayalı olarak geliştirilen HiQ kuantum programlama çerçevesini içeriyor. Kısmen bu, şirketin kuantum hesaplamanın temel araştırmalarındaki ilk adımıdır.
Kuantum hesaplama simülatörü HiQ bulut hizmeti platformu, Huawei'nin veri merkezi teknoloji laboratuvarının çalışmasıdır.Huawe'nin kuantum hesaplama yazılımı ve algoritmalarının baş bilim adamı Weng Wenkang, bu platformun parametrelerini ayrıntılı olarak tanıttı.
Weng Wenkang, Kuantum Hesaplama Yazılımı ve Algoritmaları Baş Bilimcisi, Huawei
Wenkang Weng, kuantum hesaplama alanında tanınmış bir uzmandır. Önceden Southern University of Science and Technology'de Kuantum Hesaplama Enstitüsü'nün müdür yardımcısıydı. 2012 laboratuvarına resmi olarak geçen ay katıldı. Huawei'ye katıldıktan sonra Weng Wenkang, ekibi kuantum hesaplama üzerine temel araştırmalara, kuantum algoritmaları, kuantum yapay zekası, kuantum simülasyonu ve diğer alanlarda yeniliklere ve atılımlara odaklanmaya yönlendirdi.
HiQ kuantum hesaplama simülatörü hizmeti: 42 kübit devreleri simüle edin. Huawei, kuantum hesaplamanın muazzam potansiyelini fark etti ve kuantum hesaplama araştırması mühendislik aşamasına girdi.
Weng Wenkang, kuantum devre simülasyonu ve hata ayıklama, kuantum algoritması araştırması ve yeniliği, uygulama yazılımı geliştirme ve doğrulama vb. İçin kullanılabilen kuantum hesaplama simülatörü HiQ bulut hizmeti platformunu Huawei Tam Bağlantı Konferansı'nda piyasaya sürdü. Gelecekte, platform en son kuantum teknolojilerini entegre edecek, ilgili BİT teknolojilerini entegre edecek ve kullanacak.
Platformun ana bileşenleri olan HiQ kuantum hesaplama simülatörü ve HiQ programlama çerçevesi aşağıdaki gibidir.
İlki, HiQ kuantum hesaplama simülatörüdür. Huawei HiQ kuantum hesaplama simülatörü, Huawei Cloud'un güçlü bilgi işlem altyapısına dayanmaktadır.Tam genlik simülatörünün bellek kapasitesi ve ağ geniş bant gecikmesine karşı zorluklarının üstesinden gelmek için dağıtılmış bir mimari ve algoritma optimizasyon yeniliği kullanır.
Simülatör, üç önemli bileşen içerir:
-
Dağıtılmış tam genlikli kuantum devre simülatörü: Bulut, 42 kübite kadar simülasyon hizmetleri sağlayabilir;
-
Dağıtılmış tek genlikli kuantum devre simülatörü: Bulut, 169 kübite kadar simülasyon hizmeti sağlayabilir;
-
İlk kuantum hata düzeltme devre simülatörü bulut hizmeti: Yüzbinlerce kübit devresini simüle edebilir ve performansı benzer açık kaynaklı simülatörlerin CHP'sinden 5-15 kat daha iyidir.
Tam genlikli kuantum devre simülatörü ile tek genlikli kuantum devre simülatörü arasındaki temel fark, kuantum durumunun tüm genliklerinin tam genliğin tek bir simülasyon hesaplamasında hesaplanabilmesi ve tek genlikli simülasyon hesaplamasının 2N'inci güç genliklerinden yalnızca birini hesaplayabilmesidir. Bu nedenle, birincisinin uygulanması daha zordur ve temelde tümü süper hesaplama yoluyla elde edilir.Aşağıdaki tablo, kübit sayısı ile birlikte bellek ek yükünün ve ağ ek yükünün üstel büyümesinin şematik bir diyagramıdır:
Genel olarak konuşursak, tam genlikli bir simülatör 50 kübiti simüle ederse, 16 PB bellek gerekir ve bu, sıradan bulut hizmetlerinin karşılayamayacağı bir ek yüktür. Yani Huawei HiQ tam genlikli kuantum devre simülatörü 4 yenilik yaptı:
1. Yüksek performanslı dağıtılmış bellek hesaplama çerçevesi;
2. Optimal kuantum kapısı zamanlaması ve füzyon algoritması;
3. Kuantum kapısı işlem algoritmasını optimize edin;
4. Huawei bulut bilişim yazılımı ve donanım optimizasyonu.
Yukarıdaki dört nokta, buluttaki en büyük 42 kübitlik tam genlik hatlı analog bulut hizmetini gerçekleştirmektedir. Akademideki mevcut tam genlik simülatörü, dünyanın en büyük süper hesaplamasının simülasyon sonuçlarına dayanan, ancak harici bulut hizmetleri sağlamayan 49 kübite kadar simüle edebilir. Tek genlikli kuantum devre simülatörleri için sektör, Alibaba Quantum Lab'ın Yaoyun Shi ekibi tarafından bu yılın ilk yarısında geliştirilen kuantum devre simülatörü "Tai Zhang" da dahil olmak üzere ilgili araştırma sonuçlarına zaten sahip.
"Tai Zhang", karşılaştırma ölçütü olarak 81 (9x9) bit ve 40 katmanlı bir Google rastgele kuantum devresini başarıyla simüle etti ve ayrıca 144 bit ve 27 katmanlı (12x12x27) rastgele bir kuantum devresini başarıyla simüle etti. Huawei'in dağıtılmış tek genlikli kuantum devre simülatörü, bulut üzerinde 169 kübit simülasyon hizmeti (20 katman) sağlayabilir.
Tek genlikli kuantum devre simülatörü
Son olarak, Huawei'nin kuantum hata düzeltme devresi simülatörü. Hata düzeltme devresi, gelecekteki genel hataya dayanıklı kuantum bilgisayarı için çok önemli olan kuantum hata düzeltme algoritmasına karşılık gelen devredir.Simülatörü, daha hedefli optimizasyon için optimize edilebilir ve hata düzeltme kodu kodeklerinin tasarımı için kullanılabilir. Huawei Quantum Computing Simulator, yüz binlerce kübitin hata düzeltme devresi simülasyonunu gerçekleştirebilen hata düzeltme kuantum devre simülasyonunu ilk kez entegre ediyor ve performansı benzer simülatörlerin 5-15 katı.
Weng Wenkang ayrıca Kunlun sunucusu, HiQ simülatörü ve programlama çerçevesi dahil olmak üzere Huawei Kunlun Quantum Computing and Simulation All-in-one Machine'in prototipini yayınladı.
Bununla birlikte, hepsi bir arada prototipin yetenekleri hala HiQ bulut hizmetlerinden daha düşüktür. Xinzhiyuan bir karşılaştırma tablosu hazırladı:
HiQ kuantum programlama çerçevesi 10'dan fazla algoritmayı destekler ve ProjectQ ile uyumludur. Huawei'nin kuantum bilişim simülatörü HiQ bulut hizmet platformunun bir diğer önemli parçası, simülatöre dayalı olarak geliştirilen bir programlama çerçevesi olan HiQ kuantum programlama çerçevesidir.
Programlama çerçevesi, iki grafik kullanıcı arabirimi, kuantum devre düzenlemesi GUI (Grafik Kullanıcı Arabirimi) ve karma düzenleme BlockUI (Blok Kullanıcı Arabirimi) ekleyerek, klasik kuantum karma programlamayı daha kolay ve sezgisel hale getirir.
Aynı zamanda, HiQ kuantum programlama çerçevesi, açık kaynak çerçevesi ProjectQ ile de uyumludur ve kullanıcıların Python'da kuantum programları uygulamasına olanak tanır. Algoritma düzeyinde, HiQ kuantum algoritma kitaplığı halihazırda 10'dan fazla önemli temel algoritmaya sahiptir ve bunlar daha sonra daha da zenginleştirilecektir.
Ayrıca, HiQ bulut hizmet platformu dünya çapında 10'dan fazla kuruluş, üniversite ve diğer gruplarla işbirliği yapmaktadır.Gelecekte kuantum bulut hizmetleri ve açık kaynak projeleri, enerji alt algoritmalarını, yazılım ve donanım tasarım optimizasyonunu, uygulama araştırma ve geliştirmeyi mümkün kılacaktır.
Huawei'nin kuantum hesaplamasının nihai hedefi: bir kuantum bilgisayar olmak. Huawei'nin kuantum hesaplama yaptığı haberi uzun zamandır söylentiler arasında yer alıyor. Bulunan en eski rapor 2012'de ortaya çıktı. O sırada Huawei'nin kuantum hesaplama ve kuantum iletişim teknolojisi üzerine temel araştırmalarda uzmanlaşmış bir kuantum teknolojisi temel araştırma laboratuvarı kurduğu bildirildi.
2015 yılının başında, Huawei'den bir işe alım bildirimi ifşa edildi ve o yıl, kuantum teknolojisi ile gelecekteki ICT endüstrisinin yakınsaması üzerine araştırma başlatmak için bilgisayar bilimlerindeki büyük üniversitelerden kuantum ana dallarında doktora görevlendirmeyi planladı.
"2012" sayısı, Huawei'nin dahili fildişi kule 2012 laboratuvarı ile aynıdır (2012 laboratuvarı 2011'de kurulmuştur).
2012 laboratuvarı, Huaweinin temel olarak gelecekteki araştırma ve inovasyon ve iş kolu ürünlerinin geliştirilmesine yatırım için olan saf Ar-Ge departmanıdır. Merkezi Araştırma Enstitüsü, Merkezi Yazılım Enstitüsü ve HiSilicon gibi ikincil departmanlara bölünmüştür. Weng Wenkang'ın veri merkezi teknolojisi Laboratuvar, 2012 laboratuvarının Merkez Araştırma Enstitüsüne aittir.
Avrupa Komisyonu tarafından yayınlanan "2017 Küresel Kurumsal Ar-Ge Yatırım Sıralaması" nda, Huawei'nin geçen yıl yaptığı Ar-Ge yatırımı 10,4 milyar avroya ulaştı ve Apple'ı geride bırakarak Çin'de birinci ve dünyada altıncı oldu. Ar-Ge yatırımında, kuantum hesaplamanın temel araştırması önemli bir içeriktir. Bir röportajda Weng Wenkang, Huaweinin kuantum bilişiminin kuantum teknolojisinin ilerlemesini sağlamak için genel amaçlı kuantum bilgisayarları hedefleyeceğini söyledi. Nihai hedef kuantum bilgisayarlar yapmaktır. Ancak, genel amaçlı kuantum bilgisayarlar için bir zaman çizelgesi yoktur. Uzun bir süre içinde özel bir kuantum bilgisayar geliştirmek çok emindir.
Toplantı programı
Katılmak için orijinal kaydı okumak için tıklayın
