В FirstQFM заявили об ускорении квантовых операций на 33% с помощью ИИ
Шведская компания FirstQFM сообщила, что ее ИИ-модель сократила время выполнения однокубитных операций на 33% без снижения точности. Технологию испытали на квантовом процессоре нидерландской QuantWare.
Эксперимент провели в Израильском центре квантовых вычислений (IQCC) на 21-кубитном сверхпроводниковом чипе Contralto-D21. По данным фирмы, результат подтвердили методом рандомизированного бенчмаркинга — серией тестов, которые позволяют оценить точность квантовых операций.
Как ИИ ускорил квантовые операции
В основе технологии FirstQFM лежит фундаментальная ИИ-модель. По словам гендиректора и сооснователя компании Виша Рамакришнана, она изучает рабочие характеристики квантового оборудования и использует эти сведения, чтобы повысить его производительность.
Кубитами управляют с помощью специальных импульсов, которые меняют их квантовое состояние. От длительности и формы этих сигналов зависят скорость и точность вычислений.
Обычно для настройки импульсов приходится проводить множество измерений на самом квантовом процессоре, время работы которого ограничено. FirstQFM предложила перенести часть этой работы на классические компьютеры.
Модель проанализировала имеющиеся калибровочные данные, полученные с помощью программно-аппаратного стека Quantum Machines, и сгенерировала на их основе новые управляющие импульсы. Как утверждают в компании, дополнительные измерения на квантовом процессоре на этапе оптимизации не понадобились.
Для двухкубитных операций, необходимых для создания квантовой запутанности, модель использовала ранее собранные данные и результаты короткой проверки на процессоре. В итоге ИИ выявил пять пар кубитов, для которых удалось повысить точность состояний Белла — особых запутанных квантовых состояний. Каждое улучшение подтвердили отдельными прогонами на оборудовании.
Модель разработали на оборудовании и программном обеспечении Nvidia: суперкомпьютере Leonardo с ее ускорителями и платформе CUDA-Q. Затем ее дообучили под конкретный чип, которым управляла система Quantum Machines.
Зачем это нужно
Современные квантовые процессоры требуют регулярной калибровки. В FirstQFM отмечают, что с ростом числа кубитов эта задача усложняется: увеличивается количество параметров, взаимных помех и дрейфа характеристик, которые нужно отслеживать.
Более короткие операции потенциально уменьшают влияние декогеренции — процесса, при котором кубиты теряют квантовое состояние. Однако ускорение отдельных операций не означает пропорционального роста производительности всего квантового компьютера.
FirstQFM намерена расширить набор оптимизаций для 21-кубитного процессора и подготовить технологию к более крупным системам QuantWare на архитектуре VIO.
При этом результаты пока получены на одном типе оборудования, и сохранятся ли преимущества при масштабировании, еще предстоит проверить. Независимо данные компании не подтверждены. В пресс-релизе не приводятся абсолютные значения длительности и точности операций, а также общее число проверенных пар кубитов.
Напомним, в конце августа ИИ-агент Claude от Anthropic автоматизировал восстановление лазера для квантовых компьютеров QuEra.