Quantum Machines lança o framework Qualibrate de código aberto para agilizar a calibração de computadores quânticos.

Quantum Machines, um fornecedor de soluções avançadas de controle híbrido quântico-clássico, anunciou hoje o lançamento do Qualibrate (que a empresa escreve como QUAlibrate), uma framework de código aberto para calibrar computadores quânticos. Ele reduz o tempo de calibração de computadores quânticos de horas para minutos.

Ao abordar um dos gargalos mais críticos na escalabilidade da computação quântica, a nova framework da Quantum Machines permite calibrações rápidas e modulares, promovendo um ecossistema global para compartilhar e avançar protocolos de calibração.

A framework encurta dramaticamente os tempos de calibração e fornece uma solução abrangente para criar, executar e compartilhar protocolos de calibração em diferentes plataformas de computação quântica. Ao criar um ecossistema aberto, o Qualibrate permite que pesquisadores e empresas em todo o mundo se baseiem nas conquistas uns dos outros, acelerando o caminho para computadores quânticos práticos.

Para inicializar e manter adequadamente o desempenho de um computador quântico, a calibração deve ser realizada não apenas uma vez, mas frequentemente durante a operação para compensar a deriva do sistema.

À medida que os sistemas quânticos aumentam de tamanho, o desafio de calibração torna-se exponencialmente mais complexo. Por exemplo, calibrar um computador quântico supercondutor de 100 qubits do zero pode levar até dois dias, e até mesmo recalibrar um sistema já calibrado pode levar uma hora ou mais. Isso torna-se impraticável ao escalar para sistemas futuros com centenas de milhares de qubits.

“Nos preocupamos tanto com o tempo que leva para calibrar quanto com a qualidade da calibração, duas coisas que às vezes colidem, e isso impacta o desempenho do computador quântico como um todo,” afirmou Yonatan Cohen, CTO da Quantum Machines, em um comunicado. “Criamos uma solução de código aberto porque acreditamos que este é um desafio que a comunidade pode resolver junta. Pesquisadores tanto na academia quanto na indústria desenvolvem continuamente novos algoritmos e protocolos de calibração. Um dia, uma equipe em Boston pode desenvolver um protocolo que aumenta a fidelidade das operações quânticas, no dia seguinte uma empresa europeia pode criar um método para acelerar as calibrações. O caminho para resolver esse desafio fundamental reside em uma abordagem colaborativa onde as equipes podem aproveitar instantaneamente os avanços umas das outras e construí-los.”

Para abordar esse desafio fundamental, a Quantum Machines desenvolveu o Qualibrate, uma framework de calibração de código aberto que transforma a calibração quântica de uma coleção de scripts isolados em um sistema modular e colaborativo. O Qualibrate permite que pesquisadores e engenheiros quânticos criem componentes de calibração reutilizáveis, os combinem em fluxos de trabalho complexos e executem calibrações através de uma interface intuitiva. A plataforma abstrai as complexidades de hardware, permitindo que as equipes se concentrem na lógica do sistema quântico em vez de detalhes de baixo nível.

“O Qualibrate foi transformador para nossa empresa,” disse John Martinis, CTO da Qolab, em um comunicado. “Suas capacidades de calibração automatizada agora completam calibrações completas em menos de 10 minutos – tarefas que de outra forma exigiriam até duas horas de trabalho manual. Esse aumento de eficiência libera nossa equipe para se concentrar em acelerar o desenvolvimento do nosso QPU.”

Em uma demonstração recente no Centro de Computação Quântica de Israel (IQCC), o Qualibrate completou uma calibração multi-qubit de qubits supercondutores em apenas 140 segundos. O resultado demonstra a velocidade e eficiência do sistema em condições do mundo real.

A natureza de código aberto e a arquitetura modular do Qualibrate significam que quando os pesquisadores desenvolvem novos protocolos de calibração, essas inovações podem ser imediatamente compartilhadas, validadas e ampliadas pela comunidade de computação quântica mais ampla.

As empresas também podem desenvolver soluções proprietárias sobre o Qualibrate que aproveitam abordagens avançadas, como simulação de sistemas quânticos e algoritmos de aprendizado profundo. Isso cria um ecossistema onde os avanços fundamentais na calibração podem ser compartilhados abertamente e possibilita ferramentas especializadas que ampliam os limites de desempenho.

Juntamente com a framework, a Quantum Machines está lançando seu primeiro gráfico de calibração para computadores quânticos supercondutores, fornecendo uma solução de calibração completa que pode ser imediatamente implantada e personalizada.

O gráfico aproveita as capacidades de calibração paralela do Qualibrate para reduzir dramaticamente os tempos de calibração. Olhando para o futuro, a Quantum Machines e a Nvidia estão desenvolvendo bibliotecas de software que integrarão o Qualibrate com aceleradores como o Nvidia DGX Quantum, permitindo tempos de calibração ainda mais rápidos e calibrações de maior fidelidade usando modelos de aprendizado de máquina.

A Quantum Machines foi fundada no início de 2018 por Itamar Sivan (CEO), Yonatan Cohen (CTO) e Nissim Ofek (engenheiro-chefe). Todos são doutores em física com expertise em computação quântica e eletrônica quântica.

Desde sua fundação, a empresa levantou $280 milhões de fundos líderes, incluindo PSG Equity, Red Dot Capital Partners, Intel Capital, TLV Partners e Battery Ventures. A empresa conta com cerca de 170 funcionários, metade deles na Israel, e o restante na Europa, EUA e outros países.

Pesquisadores e engenheiros em computação quântica podem começar a usar o QUAlibrate hoje acessando o repositório de código aberto em: https://github.com/qua-platform/qualibrate.