SEEQC از بهبودهای رمزگشایی QEC با پیش‌رمزگشای تراشه‌ای و NVIDIA Ising خبر داد
SEEQC می‌گوید شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند پیش‌رمزگشای مبتنی بر تراشه این شرکت، در کنار NVIDIA Ising و NVQLink، تأخیر رمزگشایی QEC و خطاهای منطقی را حدود 50% کاهش داده است.
این صفحه از انگلیسی ترجمه شده است. نام شرکت‌ها، محصولات و پیوندهای منابع بدون تغییر باقی مانده‌اند. خواندن نسخه اصلی انگلیسی
SEEQC می‌گوید در شبیه‌سازی، روشی سریع‌تر برای رسیدگی به یکی از گلوگاه‌های اصلی رایانش کوانتومی تحمل‌پذیر در برابر خطا نشان داده است: رمزگشایی داده‌های تصحیح خطا. بر اساس اعلام این شرکت، یک معماری چندمرحله‌ای که پیش‌رمزگشای مبتنی بر تراشه SEEQC را با مدل‌های رمزگشایی Ising متعلق به NVIDIA ترکیب می‌کند، در مقایسه با استفاده از NVIDIA Ising به‌تنهایی به‌عنوان پیش‌رمزگشا، هم تأخیر رمزگشایی و هم نرخ خطای منطقی را حدود 50% کاهش داده است.
چه چیزی اعلام شد
این نتیجه در 22 اکتبر در اطلاعیه‌ای از سوی شرکت که The Quantum Insider آن را منتشر کرد، اعلام شد. SEEQC گفت پیش‌رمزگشای خود را در یک پردازنده کوانتومی شبیه‌سازی‌شده و پشته معماری یکپارچه کرده که شامل تأخیر واقع‌گرایانه رمزگشا در مقیاس نیز بوده است. در این چیدمان، سخت‌افزار SEEQC به‌عنوان بک‌اند برای NVIDIA Ising Decoding عمل می‌کرد، در حالی که SEEQC Digital Link و NVIDIA NVQLink مسیر ارتباطی کم‌تأخیری را میان سامانه کوانتومی و رایانش شتاب‌گرفته با GPU فراهم می‌کردند.
طبق این اطلاعیه، مبنای مقایسه NVIDIA Ising بود که به‌صورت یک پیش‌رمزگشای مستقل عمل می‌کرد. SEEQC گفت در مقایسه با این مرجع، رویکرد ترکیبی دو شاخصی را که برای مقیاس‌پذیری سامانه‌های تحمل‌پذیر در برابر خطا حیاتی می‌داند بهبود داده است: زمان رمزگشایی و عملکرد خطای منطقی.
John Levy، مدیرعامل SEEQC، گفت این کار به هم‌پیوندی فشرده‌تر میان پردازنده‌های کوانتومی و زیرساخت رایانش با کارایی بالا اشاره دارد.
جزئیات فنی
تصحیح خطای کوانتومی حجم زیادی از داده‌های سندروم تولید می‌کند که باید با سرعتی کافی پردازش شوند تا با عملیات کوانتومی همگام بمانند. SEEQC استدلال می‌کند که بخشی از این پردازش باید بسیار نزدیک‌تر به پردازنده کوانتومی انجام شود، به‌جای آنکه همه داده‌ها به منابع کلاسیک سطح بالاتر ارسال شوند.
در معماری گزارش‌شده، پیش‌رمزگشای در مقیاس تراشه SEEQC پردازش‌های تخصصی را نزدیک QPU انجام می‌دهد و پیش از واگذاری اطلاعات به سامانه‌های مبتنی بر GPU که NVIDIA Ising را اجرا می‌کنند، جابه‌جایی داده را کاهش می‌دهد. این شرکت می‌گوید این آرایش سربار ارتباطی را کم می‌کند و مراحل حیاتی رمزگشایی را شتاب می‌بخشد.
نقش اتصال میان‌سیستمی نیز در این ادعا محوری است. SEEQC از Digital Link خود در کنار NVIDIA NVQLink به‌عنوان چارچوبی نام برد که تبادل کم‌تأخیر میان بخش کوانتومی و محیط رایانشی شتاب‌گرفته را ممکن می‌کند. NVIDIA، NVQLink را یک معماری اتصال باز میان QPU و GPU توصیف می‌کند که برای وظایف بلادرنگی مانند کالیبراسیون و تصحیح خطای کوانتومی در نظر گرفته شده است.
نتیجه اعلام‌شده از شبیه‌سازی به‌دست آمده، نه از نمایش زنده سخت‌افزاریِ کل این پشته.
چرا اهمیت دارد
برای توسعه‌دهندگان سخت‌افزار کوانتومی، تصحیح خطا فقط به عملکرد کد مربوط نمی‌شود، بلکه به معماری کل سامانه نیز وابسته است. تأخیر، انتقال داده و سربار رایانش کلاسیک همگی می‌توانند مقیاس‌پذیری را محدود کنند، حتی اگر سخت‌افزار کیوبیت بهبود یابد.
نتیجه‌ای که SEEQC گزارش کرده قابل توجه است، زیرا رمزگشایی را به‌عنوان مسئله‌ای در سامانه‌های توزیع‌شده صورت‌بندی می‌کند: برخی کارکردها در مقیاس تراشه انجام می‌شوند و برخی دیگر روی زیرساخت GPU. اگر این تقسیم کار در سخت‌افزار یکپارچه نیز پابرجا بماند، می‌تواند بار را هم از روی پشته کنترل کلاسیک و هم از روی خود پردازنده کوانتومی کاهش دهد.
این اطلاعیه همچنین با روند گسترده‌تر صنعت در حرکت به‌سوی سامانه‌های هیبریدی کوانتومی-کلاسیک همخوانی دارد؛ سامانه‌هایی که در آن‌ها سخت‌افزار تخصصی کوانتومی به‌طور نزدیک به رایانش متعارف با کارایی بالا متصل می‌شود.
چه چیزی را باید زیر نظر داشت
SEEQC گفت گام بعدی، یکپارچه‌سازی مؤلفه‌های نشان‌داده‌شده در سطح سامانه در یک پردازنده کوانتومی با یکپارچه‌سازی تراشه‌به‌تراشه درون زیرساخت پیشرفته HPC است. این شرکت می‌گوید هدف این کار ارزیابی بهبودهای بیشتر در عملکرد و مقیاس‌پذیری تصحیح خطای کوانتومی، و نیز دیگر بارهای کاری هیبریدی کوانتومی-کلاسیک است.
اکنون پرسش اصلی این است که آیا این مزیت شبیه‌سازی‌شده را می‌توان در سخت‌افزار مستقرشده نیز بازتولید کرد یا نه؛ جایی که پیچیدگی رابط‌ها، زمان‌بندی و نویز سامانه اغلب ایده‌های معماری امیدوارکننده را با دشواری روبه‌رو می‌کنند. برای سرمایه‌گذاران و تیم‌های فنی، نقطه عطف مهم بعدی ارائه شواهد از یک پردازنده کوانتومی یکپارچه خواهد بود، نه صرفاً از شبیه‌سازی.
منابع
اطلاعات این صفحه از منابع زیر گرفته شده و توسط DesignQuantum گردآوری شده است.
- SEEQC Combines Chip-Based Processing With NVIDIA AI to Improve Quantum Error Correction thequantuminsider.com
- NVIDIA NVQLink for Quantum Computing nvidia.com