Google membuka kompetisi Kaggle senilai $150.000 untuk kompresi sirkuit kuantum berbasis AI
Google Quantum AI meluncurkan kompetisi Kaggle senilai $150.000 untuk memangkas jumlah qubit dan gerbang pada sirkuit kuantum kunci untuk fusi, optimasi, dan kimia.
Halaman ini diterjemahkan dari bahasa Inggris. Nama perusahaan dan produk serta tautan sumber tidak diubah. Baca versi asli dalam bahasa Inggris
Google Quantum AI telah meluncurkan kompetisi Kaggle dengan total hadiah $150.000, dengan tujuan memanfaatkan AI untuk mengecilkan sirkuit kuantum yang dibutuhkan bagi aplikasi praktis. Menurut pengumuman Google, kompetisi ini berfokus pada pengurangan jumlah qubit dan jumlah gerbang dalam sirkuit tolok ukur yang terkait dengan energi fusi, optimasi kombinatorial, dan kimia, sambil tetap memenuhi ambang verifikasi untuk akurasi.
Apa yang diumumkan
Kompetisi ini meminta peserta mengirimkan versi yang ditingkatkan dari sirkuit referensi dan verifikator mandiri yang dirilis di bawah lisensi Apache 2.0. Penilaian didasarkan pada pengurangan sumber daya: peserta harus lolos verifikator untuk tugas tertentu sambil menurunkan metrik biaya yang diturunkan dari jumlah gerbang dan qubit.
Google mengatakan upaya ini menyasar kendala inti dalam komputasi kuantum toleran-kesalahan. Bahkan jika perangkat keras terus membaik, banyak algoritme yang berguna masih terlalu intensif dalam penggunaan sumber daya. Memangkas ukuran sirkuit tidak hanya menurunkan biaya algoritmik langsung, tetapi juga overhead yang diperlukan untuk koreksi kesalahan kuantum.
Struktur hadiah mencakup $50.000 untuk juara pertama, $25.000 untuk juara kedua, $10.000 untuk juara ketiga, dan tiga penghargaan masing-masing $5.000 untuk peringkat keempat hingga keenam. Google juga menyisihkan $50.000 untuk hadiah tambahan, termasuk hadiah tonggak tengah kompetisi sebesar $10.000 dan hadiah “Longest Leader Prize” sebesar $10.000. Hadiah tonggak ini didasarkan pada skor tertinggi di papan peringkat publik pada pukul 11:59 PM UTC tanggal 20 November, dan penghargaan longest-leader berlangsung hingga 4 Januari 2027.
Detail teknisnya
Kompetisi ini dibangun di sekitar kickmix, pustaka C++20 dan Python sumber terbuka di dalam proyek Qualtran milik Google. Repositori GitHub Qualtran menjelaskannya sebagai pustaka Python untuk mengekspresikan dan menganalisis algoritme kuantum toleran-kesalahan.
Makalah pendamping Google, yang diposting di arXiv, menggambarkan pendekatan ini sebagai pemanfaatan struktur yang dapat diverifikasi secara klasik untuk mendukung kompilasi berbantuan AI. arXiv menunjukkan makalah itu diajukan pada 16 Oktober dan direvisi pada 21 Oktober.
Sirkuit kickmix tersusun dari logika klasik reversibel, operasi fase, dan unkomputasi berbasis pengukuran. Menurut Google, struktur itu memungkinkan komputer klasik menguji sirkuit kandidat secara efisien menggunakan fuzz testing acak, alih-alih mensimulasikan sepenuhnya keadaan kuantum umum. Perusahaan mengatakan ini memungkinkan ketepatan aproksimatif ditetapkan dengan tingkat keyakinan tinggi, meski tidak membuktikan ekuivalensi yang eksak.
Google juga mengatakan kickmix dapat menguji sirkuit pada kecepatan 60 miliar gerbang per detik pada satu inti CPU. Angka tersebut merujuk pada kecepatan verifikasi konvensional, bukan eksekusi pada perangkat keras kuantum.
Tiga masalah tolok ukur
Kompetisi ini berpusat pada tiga hambatan dalam algoritme kuantum yang lebih besar.
Untuk energi fusi, tugasnya adalah mengimplementasikan fase yang proporsional terhadap 1/√x dari input jarak kuadrat, sebuah subrutin yang terkait dengan simulasi operator Coulomb yang relevan untuk desain target fusi kurungan inersia.
Untuk optimasi, tolok ukurnya adalah dekoder Reed-Solomon dalam superposisi, yang menurut Google merupakan hambatan aritmetika utama dalam algoritme Decoded Quantum Interferometry untuk masalah Optimal Polynomial Intersection.
Untuk kimia, peserta diminta melakukan co-design atas faktorisasi yang akurat dan sirkuit pemuatan yang ringkas untuk parameter dalam alur kerja simulasi terkait FeMoCo. Google mengatakan tolok ukur ini terkait dengan algoritme terbaru untuk memodelkan klaster besi-molibdenum yang terlibat dalam fiksasi nitrogen.
Mengapa ini penting
Ini adalah upaya dari sisi perangkat lunak untuk menurunkan ambang perangkat keras bagi aplikasi kuantum yang berguna. Alih-alih hanya menunggu prosesor yang lebih besar, Google berupaya mengotomatiskan kompresi sirkuit untuk subrutin yang mendominasi estimasi sumber daya toleran-kesalahan.
Google mengatakan eksperimen internal dengan model Gemini miliknya sudah menemukan perbaikan melampaui sirkuit yang telah dilaporkan hingga saat ini di ketiga tolok ukur tersebut. Perusahaan memublikasikan hash dari sirkuit internal itu dalam manuskripnya dan mengatakan berencana mengungkapkannya setelah kompetisi berakhir.
Hal yang perlu diperhatikan
Pertanyaan kuncinya adalah apakah tim dari luar dapat menghasilkan sirkuit yang secara material lebih kecil sambil tetap berada dalam batas verifikasi. Yang tak kalah penting adalah apakah kerangka kickmix Google terbukti cukup luas untuk mencakup subrutin mahal lainnya dalam algoritme toleran-kesalahan, di luar tiga tolok ukur yang dipilih untuk kompetisi ini.
Sumber
Fakta di halaman ini berasal dari sumber-sumber di bawah ini, yang dihimpun oleh DesignQuantum.
- Announcing the verifiable quantum circuit compilation competition on Kaggle opensource.googleblog.com
- Google Launches $150,000 AI Competition to Reduce Quantum Computing Demands thequantuminsider.com
- Leveraging verifiable structure in quantum circuits to find more efficient compilations with agentic AI arxiv.org
- GitHub - quantumlib/Qualtran: Qᴜᴀʟᴛʀᴀɴ is a Python library for expressing and analyzing Fault Tolerant Quantum algorithms. github.com
- Qualtran/kickmix at main · quantumlib/Qualtran github.com