SEEQC מדווחת על שיפורים בפענוח QEC בעזרת קדם-מפענח על שבב ו-NVIDIA Ising
SEEQC אומרת כי סימולציות הראו שקדם-המפענח שלה, המבוסס על שבב ופועל יחד עם NVIDIA Ising ו-NVQLink, קיצץ את זמן ההשהיה בפענוח QEC ואת השגיאות הלוגיות בכ-50%.
עמוד זה תורגם מאנגלית. שמות החברות והמוצרים וקישורי המקור נותרו ללא שינוי. לקריאת המקור באנגלית
SEEQC אומרת כי הדגימה, בסימולציה, דרך מהירה יותר להתמודד עם אחד מצווארי הבקבוק המרכזיים במחשוב קוונטי סביל-תקלות: פענוח נתוני תיקון שגיאות. לפי הודעת החברה, ארכיטקטורה רב-שלבית המשלבת את קדם-המפענח של SEEQC, המבוסס על שבב, עם מודלי הפענוח Ising של NVIDIA, הפחיתה הן את זמן ההשהיה בפענוח והן את שיעור השגיאות הלוגיות בכ-50% בהשוואה לשימוש ב-NVIDIA Ising בלבד כקדם-מפענח.
מה הוכרז
התוצאה נחשפה ב-22 באוקטובר בהודעת חברה שפורסמה ב-The Quantum Insider. SEEQC מסרה כי שילבה את קדם-המפענח שלה במעבד קוונטי מדומה ובמחסנית ארכיטקטורה שכללה זמן השהיית מפענח ריאלי בקנה מידה גדול. במבנה הזה, החומרה של SEEQC שימשה כ-Backend עבור NVIDIA Ising Decoding, בעוד SEEQC Digital Link ו-NVIDIA NVQLink סיפקו את נתיב התקשורת בעל זמן ההשהיה הנמוך בין המערכת הקוונטית לבין מחשוב מואץ-GPU.
לפי ההודעה, בסיס ההשוואה היה NVIDIA Ising שפעל כקדם-מפענח עצמאי. מול נקודת הייחוס הזו, SEEQC אמרה כי הגישה המשולבת שיפרה את שני המדדים שהדגישה כקריטיים להגדלת קנה המידה של מערכות סבילות-תקלות: זמן הפענוח וביצועי השגיאה הלוגית.
John Levy, המנכ"ל של SEEQC, אמר כי העבודה מצביעה על צימוד הדוק יותר בין מעבדים קוונטיים לבין תשתיות מחשוב עתיר-ביצועים.
הפרטים הטכניים
תיקון שגיאות קוונטי מייצר כמויות גדולות של נתוני סינדרום, שצריך לעבד במהירות מספקת כדי לעמוד בקצב הפעולות הקוונטיות. SEEQC טוענת שחלק מן העיבוד הזה צריך להתרחש קרוב הרבה יותר למעבד הקוונטי, במקום לשלוח את כל הנתונים כלפי מעלה אל משאבים קלאסיים ברמה גבוהה יותר.
בארכיטקטורה המתוארת, קדם-המפענח של SEEQC בקנה מידה של שבב מבצע עיבוד ייעודי סמוך ל-QPU, מפחית את תנועת הנתונים לפני העברת המידע למערכות מבוססות-GPU שמריצות את NVIDIA Ising. החברה אומרת שהסידור הזה מקטין את תקורת התקשורת ומאיץ שלבי פענוח קריטיים.
גם תפקיד הקישוריות הוא מרכזי בטענה. SEEQC ציינה את Digital Link שלה לצד NVIDIA NVQLink כמסגרת שמאפשרת חילופי מידע בהשהיה נמוכה בין הצד הקוונטי לבין סביבת המחשוב המואץ. NVIDIA מתארת את NVQLink כארכיטקטורת קישוריות פתוחה בין QPU ל-GPU, שנועדה למשימות בזמן אמת כגון כיול ותיקון שגיאות קוונטי.
התוצאה שהוכרזה מבוססת על סימולציה ולא על הדגמת חומרה חיה של המחסנית המלאה.
למה זה חשוב
עבור מפתחי חומרה קוונטית, תיקון שגיאות אינו נוגע רק לביצועי הקוד אלא גם לארכיטקטורת המערכת הכוללת. זמן השהיה, העברת נתונים ותקורת מחשוב קלאסי יכולים כולם להגביל את יכולת ההתרחבות, גם אם חומרת הקיוביטים משתפרת.
התוצאה שעליה דיווחה SEEQC בולטת משום שהיא מציגה את הפענוח כבעיית מערכות מבוזרות: חלק מהפונקציות מבוצעות בקנה מידה של שבב, ואחרות על גבי תשתית GPU. אם חלוקת העבודה הזו תחזיק מעמד בחומרה משולבת, היא עשויה להפחית את העומס הן על מחסנית הבקרה הקלאסית והן על המעבד הקוונטי שבבסיסה.
ההודעה משתלבת גם בכיוון רחב יותר בתעשייה לעבר מערכות היברידיות קוונטיות-קלאסיות, שבהן חומרה קוונטית ייעודית מקושרת באופן הדוק למחשוב קונבנציונלי עתיר-ביצועים.
למה לשים לב
SEEQC אמרה כי השלב הבא הוא לשלב את רכיבי המערכת ברמת המערכת שהודגמו במעבד קוונטי עם אינטגרציית שבב-לשבב בתוך תשתית HPC מתקדמת. החברה אומרת שהעבודה הזו מכוונת להערכת שיפורים נוספים בביצועי תיקון שגיאות קוונטי וביכולת ההתרחבות, וכן בעומסי עבודה היברידיים קוונטיים-קלאסיים נוספים.
השאלה המרכזית כעת היא האם ניתן יהיה לשחזר את היתרון שנצפה בסימולציה גם בחומרה פרוסה, שבה מורכבות הממשקים, התזמון ורעש המערכת לעיתים קרובות מסבכים רעיונות ארכיטקטוניים מבטיחים. עבור משקיעים וצוותים טכניים כאחד, אבן הדרך המשמעותית הבאה תהיה ראיות ממעבד קוונטי משולב ולא מסימולציה בלבד.
מקורות
המידע בעמוד זה מבוסס על המקורות שלהלן, שאוחזרו על ידי DesignQuantum.
- SEEQC Combines Chip-Based Processing With NVIDIA AI to Improve Quantum Error Correction thequantuminsider.com
- NVIDIA NVQLink for Quantum Computing nvidia.com