סומן רף חדש בתחום המחשוב הקוואנטי: נפח קוואנטי הגבוה ביותר עד היום
מאת: מערכת Telecom News, 23.8.20, 17:00
 
ציון דרך משמעותי במפת הדרכים בתחום המחשוב הקוואנטי. בעזרת שילוב של חומרה ותוכנה, מערכת מחשוב קוואנטי בעלת 27 קיוביט תוכל לספק ביצועים טובים יותר מבעבר עם נפח קוואנטי של 64.
 
IBM סימנה רף חדש במפת הדרכים שלה בתחום המחשוב הקוואנטי כאשר השיגה את הנפח הקוואנטי הגבוה ביותר שלה עד היום. באמצעות שילוב של טכניקות תוכנה וחומרה חדשות לשיפור הביצועים הכוללים, שידרגה IBM מערכת מחשוב בעלת 27 קיוביט (סיביות קוואנטיות), שנמסרה ללקוח, והשיגה "נפח קוואנטי" של 64.

ב-4 השנים האחרונות העמידה החברה 28 מחשבים קוואנטיים לרשות חוקרים ולקוחות ברחבי העולם באמצעות The IBM Quantum Experience.

"הנפח הקוונטי "Quantum Volume הוא מדד ביצועי של מחשוב קוונטי, שפותח ע"י חוקרי IBM  ב-2017. הוא לוקח בחשבון את הגורמים הטכניים המשפיעים על הביצועים של מחשב קוונטי כמו הזמן שבו כל קיוביט נותר יציב במצב קוונטי, טעויות במהלך כיול החומרה, הפרעות ורעשים המשפיעים על המדידה, קשרים בין יחידות קיוביט וכ"ו.

רוב החברות, שמפתחות מחשבים קוונטיים, ככל הנראה, עושות שימוש במדד זה. אולם, מעטות חושפות את התוצאות באופן פומבי.

הנפח הקוואנטי ממלא תפקיד קריטי במחקר והפיתוח הדרושים לייצור מחשבים קוונטיים גדולים ויעילים יותר הנחוצים להשגת "היתרון הקוונטי" - הסף בו למחשב קוונטי יש את היכולת לבצע במהירות פעולות, שלמחשב קלאסי יידרש זמן רב מאוד לבצע.

כדי להשיג "יתרון קוואנטי" (Quantum Advantage) - הנקודה שבה מטלות מסוימות של עיבוד מידע ניתנות לביצוע יעיל או חסכוני יותר במחשב קוואנטי לעומת מחשוב קלאסי - דרושים מעגלים קוואנטיים (Quantum Circuits) משופרים, שהם אבני הבניין של יישומים קוואנטיים.

נפח קוואנטי מודד את האורך והמורכבות של המעגלים הללו. ככל שהנפח הקוואנטי גבוה יותר, כך גדל הפוטנציאל לחקור פתרונות קוואנטיים לבעיות אמיתיות המטרידות את התעשייה, הממשלה וגופי מחקר.

כדי להגיע לציון הדרך המשמעותי, התמקדה IBM במערך חדש של טכניקות והיכרות עמוקה עם החומרה הייחודית כדי להריץ את המעגלים הקוואנטיים באופן מיטבי. שיטות אלו ניתנות להרחבה ומסוגלות לשפר כל מעגל קוואנטי, שרץ על מערכת IBM Quantum.

התוצאה היא שיפורים בניסויים וביישומים, שהמשתמשים והחוקרים יכולים לבצע. טכניקות אלו יהיו זמינות בעדכונים הקרובים ובשיפורים הבאים של שירותי התכנה של IBM Cloud וב-Qiskit, ערכת פיתוח התוכנה בקוד פתוח (SDK) למחשוב קוואנטי.
צוות IBM Quantum פרסם פרטים על השיפורים הטכניים, שנעשו, ב-full stack כדי להגיע לנפח קוואנטי 64 בהודעה, שפורסמה ב-arXiv.

נכון להיום, יש 115 שותפים, ביניהם גופי ממשל, סטארטאפים, גופי מחקר ואוניברסיטאות, שהצטרפו בשנים האחרונות ל-IBM Q Network. כיום יש גם יותר מ-250 אלף משתמשים רשומים ב-IBM Quantum Experience, מערכת הפועלת על הענן של IBM ומריצה מדי יום יותר ממיליארד מעגלי חומרה קוואנטית.
 
ג'יי גמבטה (Gambetta), עמית IBM וסגן נשיא ב-IBM Quantum: "אנו ממשיכים ומוצאים דרכים חדשות להרחיב את גבולות המערכות שלנו כדי שנוכל להריץ מעגלים קוונטיים גדולים ומורכבים יותר ולהשיג את היתרון הקוואנטי מהר יותר".
"גישת ה-full-stack פותחת בפנינו דרך חדשנית לפיתוח יישומים, אלגוריתמים ומעגלים המודעים לתכונות החומרה, שכולם רצים על פלטפורמת החומרה הקוואנטית החזקה ביותר בתעשייה".
 
פרטים נוספים - כאן.

התמונה באדיבות IBM Research