Google membuka pertandingan Kaggle bernilai $150,000 untuk pemampatan litar kuantum dipacu AI

Google Quantum AI telah melancarkan satu pertandingan Kaggle dengan jumlah hadiah keseluruhan $150,000, dengan matlamat menggunakan AI untuk mengecilkan litar kuantum yang diperlukan bagi aplikasi praktikal. Menurut pengumuman Google, pertandingan itu memberi tumpuan kepada pengurangan bilangan qubit dan bilangan get dalam litar penanda aras yang berkait dengan tenaga pelakuran, pengoptimuman kombinatorial dan kimia, sambil masih memenuhi ambang pengesahan bagi ketepatan.

Apa yang diumumkan

Pertandingan itu meminta peserta menghantar versi yang dipertingkat bagi litar rujukan dan pengesah kendiri yang dikeluarkan di bawah lesen Apache 2.0. Pemarkahan dibuat berdasarkan pengurangan sumber: peserta mesti melepasi pengesah bagi tugasan tertentu sambil menurunkan metrik kos yang diperoleh daripada bilangan get dan qubit.

Google berkata usaha ini menyasarkan satu kekangan teras dalam pengkomputeran kuantum toleran ralat. Walaupun perkakasan terus bertambah baik, banyak algoritma berguna masih memerlukan sumber yang terlalu tinggi. Mengurangkan saiz litar bukan sahaja menurunkan kos algoritma secara langsung, tetapi juga overhed yang diperlukan untuk pembetulan ralat kuantum.

Dapatkan surat berita DesignQuantum

Berita dan penjelasan percuma tentang pengkomputeran kuantum, dengan setiap dakwaan dipautkan kepada sumbernya. Pilih harian, mingguan atau bulanan.

Website

Alamat e-mel KekerapanHarianMingguanBulanan BahasaEnglishEspañol简体中文हिन्दीالعربيةPortuguês (Brasil)FrançaisDeutsch日本語Русский한국어Bahasa IndonesiaTürkçeItalianoTiếng ViệtPolskiNederlandsไทยفارسیУкраїнськаবাংলাاردوKiswahiliBahasa Melayuעברית Langgan percuma

Percuma. Berhenti melanggan dengan satu klik pada bila-bila masa. Dasar privasi

Struktur hadiah merangkumi $50,000 untuk tempat pertama, $25,000 untuk tempat kedua, $10,000 untuk tempat ketiga, dan tiga anugerah $5,000 bagi tempat keempat hingga keenam. Google turut memperuntukkan $50,000 untuk hadiah tambahan, termasuk hadiah pencapaian pertengahan pertandingan bernilai $10,000 dan “Longest Leader Prize” bernilai $10,000. Hadiah pencapaian itu berdasarkan skor papan pendahulu awam tertinggi pada 11:59 PM UTC pada 20 November, dan anugerah pendahulu paling lama berlangsung sehingga 4 Januari 2027.

Butiran teknikal

Pertandingan ini dibina berasaskan kickmix, pustaka sumber terbuka C++20 dan Python dalam projek Qualtran milik Google. Repositori GitHub Qualtran menghuraikannya sebagai pustaka Python untuk menyatakan dan menganalisis algoritma kuantum toleran ralat.

Kertas iringan Google, yang disiarkan di arXiv, menerangkan pendekatan itu sebagai penggunaan struktur yang boleh disahkan secara klasik untuk menyokong pengkompilan berbantukan AI. arXiv menunjukkan ia dihantar pada 16 Oktober dan disemak semula pada 21 Oktober.

Litar kickmix terdiri daripada logik klasik boleh balik, operasi fasa dan nyahpengiraan berasaskan pengukuran. Menurut Google, struktur itu membolehkan komputer klasik menguji litar calon dengan cekap menggunakan ujian fuzz rawak, bukannya mensimulasikan sepenuhnya keadaan kuantum umum. Syarikat itu berkata ini membolehkan ketepatan anggaran ditetapkan dengan keyakinan tinggi, walaupun ia tidak membuktikan kesetaraan tepat.

Google juga berkata kickmix boleh menguji litar pada kadar 60 billion get sesaat pada satu teras CPU. Angka itu merujuk kepada kelajuan pengesahan konvensional, bukan pelaksanaan pada perkakasan kuantum.

Tiga masalah penanda aras

Pertandingan ini tertumpu pada tiga kesesakan dalam algoritma kuantum yang lebih besar.

Bagi tenaga pelakuran, tugasnya ialah melaksanakan fasa yang berkadar dengan 1/√x daripada input jarak kuasa dua, iaitu satu subrutin yang berkait dengan simulasi operator Coulomb yang relevan kepada reka bentuk sasaran pelakuran kurungan inersia.

Bagi pengoptimuman, penanda arasnya ialah penyahkod Reed-Solomon dalam superposisi, yang menurut Google merupakan kesesakan aritmetik utama dalam algoritma Decoded Quantum Interferometry untuk masalah Optimal Polynomial Intersection.

Bagi kimia, peserta diminta mereka bersama pemfaktoran yang tepat dan litar pemuatan padat untuk parameter dalam aliran kerja simulasi berkaitan FeMoCo. Google berkata penanda aras ini berkait dengan algoritma terkini untuk memodelkan kelompok besi-molibdenum yang terlibat dalam pengikatan nitrogen.

Mengapa ia penting

Ini ialah usaha di bahagian perisian untuk menurunkan ambang perkakasan bagi aplikasi kuantum yang berguna. Daripada hanya menunggu pemproses yang lebih besar, Google cuba mengautomasikan pemampatan litar untuk subrutin yang mendominasi anggaran sumber toleran ralat.

Google berkata eksperimen dalaman dengan model Gemini miliknya telah pun menemui penambahbaikan melangkaui litar yang dilaporkan setakat ini merentas ketiga-tiga penanda aras. Syarikat itu menerbitkan hash litar dalaman tersebut dalam manuskripnya dan berkata ia merancang untuk mendedahkannya selepas pertandingan berakhir.

Perkara yang perlu diperhatikan

Persoalan utama ialah sama ada pasukan luar boleh menghasilkan litar yang jauh lebih kecil sambil kekal dalam had pengesahan. Sama penting ialah sama ada rangka kerja kickmix Google terbukti cukup meluas untuk merangkumi subrutin mahal lain dalam algoritma toleran ralat, melangkaui tiga penanda aras yang dipilih untuk pertandingan ini.