Quantum Art integra Nvidia para seus computadores quânticos escaláveis

Quantum Art, um desenvolvedor de computadores quânticos de pilha completa, integrou a plataforma híbrida quântico-clássica CUDA-Q da Nvidia em seus “qubits”.

A integração da plataforma de código aberto da Nvidia em seu compilador de circuito avançado para qubits lógicos avançará o desempenho de aplicações quânticas escaláveis no mundo real.

A integração combina o Compilador de Qubits Lógicos da Quantum Art, com sede em Israel, que utiliza portas Multi-qubit únicas e uma arquitetura Multi-Core, com a NVIDIA CUDA-Q, uma plataforma híbrida quântico-clássica de código aberto, permitindo que desenvolvedores execute aplicativos em QPUs, CPUs e GPUs.

Ao combinar o compilador da Quantum Art, otimizado para baixa profundidade de circuito e desempenho escalável, com a experiência da NVIDIA em orquestração multi-core e habilitação de desenvolvedores, a combinação estabelece uma base crítica para o avanço de casos de uso quânticos no mundo real.

Como funciona

Para que os algoritmos quânticos sejam práticos e comercialmente úteis, eles devem manter o excelente desempenho dos qubits de íon aprisionado, e a conectividade all-to-all desses qubits deve ser mantida, tudo isso enquanto se aumenta o número de qubits.

As abordagens mais comuns hoje para escalar são muito lentas e comprometem a conectividade, levando a grandes dimensões e complexidade de engenharia. A solução da Quantum Art maximiza o sistema físico, realizando portas lógicas multi-qubit avançadas empregadas em unidades de processamento quântico multi-core (QPUs) dinamicamente reconfiguráveis.
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Isso permite uma massiva distribuição de emaranhamento e conectividade, alcançando um poder computacional além das soluções concorrentes. Os qubits de íon aprisionado são a principal plataforma tecnológica em computação quântica.

• Qubits naturais, sem variação de fabricação entre qubits.
• Maior tempo de coerência.
• Melhor fidelidade nas operações lógicas.

Os qubits de íon estão aprisionados eletromagneticamente em ultra-alta vácuo. Eles são ionizados, resfriados a temperaturas de micro-Kelvin e manipulados por meio de lasers.

A integração

A integração do compilador da Quantum Art com o NVIDIA CUDA-Q deve incorporar uma redução significativa na profundidade do circuito e um desempenho superior devido à sua operação multi-qubit favorável e multi-core reconfigurável. Resultados iniciais na camada física já mostram melhor escalabilidade (N vs. N2 linhas de código), e uma melhoria efetiva de até 25% no log dos circuitos de Volume Quântico, induzindo circuitos muito mais rasos com desempenho significativo.

A importância está na capacidade de aumentar dramaticamente o Volume Quântico, utilizando este compilador em sistemas de hardware quântico.

Um dos principais objetivos é realizar a síntese e otimização de circuitos quânticos no nível de ~200 qubits lógicos, uma escala alinhada com casos de uso comerciais emergentes. Melhorias de desempenho mensuráveis na profundidade do circuito, contagem de portões T e no número de reconfigurações de núcleo necessárias serão analisadas. O Volume Quântico servirá como referência em nível de sistema para avaliar a eficácia e escalabilidade geral da plataforma combinada.

“Estamos empolgados em trabalhar com a NVIDIA, líder em infraestrutura de computação de próxima geração, para combinar nossas forças complementares e acelerar o futuro da computação quântica escalável”, disse Tal David, CEO da Quantum Art, em declaração. “Nossos qubits de íon aprisionado e arquitetura multi-core proprietária oferecem uma oportunidade de escalonamento inigualável que aborda o desafio número 1 dos computadores quânticos, à medida que a indústria avança em direção à comercialização. Nossa integração de compilador no CUDA-Q permitirá que os desenvolvedores desenvolvam e otimizem aplicações quânticas significativas em escala.”

“A plataforma CUDA-Q foi construída para acelerar avanços na computação quântica, aproveitando os sucessos da supercomputação de IA”, disse Sam Stanwyck, Gerente de Produto do grupo de computação quântica na NVIDIA. “A integração da Quantum Art do CUDA-Q com seu compilador é um excelente exemplo de como melhorias de desempenho impressionantes na pesquisa quântica estão sendo encontradas na interseção do hardware quântico e clássico.”

Este trabalho marca mais um marco nos esforços mais amplos da Quantum Art para escalar a computação quântica através de seus sistemas de íon aprisionado, portas multi-qubit e arquitetura multi-core dinamicamente reconfigurável. Essas inovações abordam o desafio central de escalar para milhares, e eventualmente milhões, de qubits para fornecer um valor comercial substancial. Esta integração avança a visão da Quantum em alcançar uma vantagem quântica comercial e desbloquear novas capacidades em campos como descoberta de materiais, logística e sistemas de energia.

A Quantum Art Ltd., com sede em Ness Ziona, Israel, é especializada no desenvolvimento de computadores quânticos escaláveis baseados em qubits de íon aprisionado.