E.ON, Qoro और NQCC ने 1,710-क्यूबिट ग्रिड समस्या को IBM Heron प्रोसेसरों में बाँटा

ऊर्जा कंपनी E.ON, ब्रिटिश सॉफ़्टवेयर स्टार्टअप Qoro Quantum और ब्रिटेन के National Quantum Computing Centre (NQCC) ने दिखाया है कि 1,710 क्यूबिट की ज़रूरत वाली एक अनुकूलन समस्या को आज के IBM प्रोसेसरों में समा सकने लायक छोटे टुकड़ों में बाँटकर समानांतर रूप से कैसे चलाया जा सकता है। यह काम प्रीप्रिंट Scaling Quantum Optimization to the Thousand-Qubit Scale with Distributed Quantum Sampling में वर्णित है, जिसके लेखकों में Qoro के सह-संस्थापक Dan Holme और Stephen DiAdamo शामिल हैं।

क्या घोषणा हुई

टीम ने न्यूनतम Birkhoff विघटन पर काम किया, जिसका लक्ष्य किसी नेटवर्क की माँग को मैचिंग्स—ऐसे किनारों के समूह जिनमें कोई साझा नोड न हो—के विरल भारित योग के रूप में व्यक्त करना है। शोधपत्र इसके उपयोगों में नेटवर्क शेड्यूलिंग और ऊर्जा व्यापार गिनाता है। परीक्षण मामला PEGASE-1354 था, जो 1,354 नोड और 1,710 लाइनों वाले ट्रांसमिशन ग्रिड का बेंचमार्क है; सीधी एनकोडिंग में हर लाइन एक क्यूबिट बनती है।

Quantum Computing Report के अनुसार यह परियोजना क्वांटम अनुप्रयोगों के प्रूफ़-ऑफ़-कॉन्सेप्ट का समर्थन करने वाले NQCC के SparQ कार्यक्रम के तहत, STFC Hartree Centre की तकनीकी निगरानी में चली।

DesignQuantum न्यूज़लेटर पाएँ

क्वांटम कंप्यूटिंग पर मुफ़्त समाचार और व्याख्यात्मक लेख, हर दावे के साथ उसके स्रोत का लिंक। दैनिक, साप्ताहिक या मासिक चुनें।

Website

ईमेल पता आवृत्तिदैनिकसाप्ताहिकमासिक भाषाEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית मुफ़्त सदस्यता लें

मुफ़्त। कभी भी एक क्लिक में सदस्यता छोड़ें। गोपनीयता नीति

तकनीकी विवरण

यह पाइपलाइन एक-परत QAOA सैंपलिंग को क्लासिकल Extended Fully-Corrective Frank-Wolfe ऑप्टिमाइज़र के साथ जोड़ती है। स्पेक्ट्रल ग्राफ़ विभाजन समस्या को उप-समस्याओं में बाँटता है; QCR के अनुसार 41 उप-ग्राफ़, हर एक अधिकतम 50 क्यूबिट का, 156-क्यूबिट IBM Heron प्रोसेसरों पर चलाए गए। टुकड़ों के सैंपल मिलाए जाते हैं, और एक क्लासिकल लालची मरम्मत चरण टकराने वाले किनारों को हटाता है ताकि हर उम्मीदवार वैध मैचिंग हो।

शोधपत्र के अनुसार ‘स्थानिक सर्किट पैकिंग’—एक चिप पर कई स्वतंत्र सर्किट साथ-साथ चलाना—ने हार्डवेयर पर निष्पादन समय लगभग तीन गुना घटा दिया। QCR के अनुसार कुल 144 क्यूबिट वाले चार स्वतंत्र सर्किट एक 156-क्यूबिट उपकरण पर रखे गए। लेखकों के अनुसार बेंचमार्क पर मरम्मत किए गए QAOA सैंपलों ने सिम्युलेटेड एनीलिंग और समान यादृच्छिक सैंपलिंग की तुलना में कम शेष विघटन त्रुटि हासिल की।

लेखकों ने यह भी जाँचा कि क्वांटम चरण वाकई काम कर रहा है या नहीं। विभाजनों को 20 क्यूबिट तक छोटा करने से अभिसरण बिगड़ा, और मैट्रिक्स-प्रोडक्ट-स्टेट सिमुलेशनों में—जो QCR के अनुसार Qoro के Maestro इंजन से चलाए गए—क्वांटम सहसंबंधों को काटने से उम्मीदवारों की गुणवत्ता घटी। उनके अनुसार इससे यह तर्क मिलता है कि समस्याएँ बढ़ने पर हर विभाजन में पर्याप्त क्वांटम सैंपलिंग कार्य बनाए रखना चाहिए।

यह क्यों महत्वपूर्ण है

यूटिलिटी स्तर की कई अनुकूलन समस्याएँ किसी भी एक क्वांटम प्रोसेसर से कहीं बड़ी हैं। यह अध्ययन हज़ारों चरों वाली बाधित समस्याओं को मौजूदा हार्डवेयर पर चलाने का ठोस नुस्खा—विभाजन, पैकिंग, मरम्मत—और एक वास्तविक यूरोपीय ग्रिड मॉडल पर आधारित बेंचमार्क देता है।

आगे क्या देखें

उसी मरम्मत चरण के साथ सिम्युलेटेड एनीलिंग को पछाड़ना सर्वश्रेष्ठ क्लासिकल सॉल्वरों को पछाड़ने के बराबर नहीं है, और शोधपत्र क्वांटम बढ़त का दावा नहीं करता। QCR का कहना है कि ग्रिड की कनेक्टिविटी के कारण क्यूबिट रूटिंग घनी रही, 50-क्यूबिट टुकड़ों पर भी दो-क्यूबिट गहराई 169 तक पहुँची, इसलिए हार्डवेयर शोर अब भी सीमित करने वाला कारक है।