Проектът Qiskit Metal на IBM позволява на всеки да проектира собствен квантов компютър
31 Май
Новият програмен продукт с отворен код Qiskit Metal, основан от поделението IBM Quantum, обезпечава за първи път пълнофункционална платформата за планиране на физически квантови чипове с най-различен размер в кюбити. Уникално, тази платформа прави допустимо всеки да я употребява даже от вкъщи си. Това е било демонстрирано неотдавна на няколко хакатона в Япония и Южна Корея, на които студенти са създали прототипи на схеми за квантови чипове. Това изясни на специфична проява Златко Минев, който е планов и механически началник на плана Qiskit Metal за планиране и разбор на бъдещите квантови устройства на IBM. Минев стигна до концепцията за този пробив в квантовия дизайн на база на работа от докторската си дисертация. Минев организира и серия от осведомителни семинари IBM Qiskit.
Златко Минев има докторска степен (Ph.D.) от Йейлския университет в региона на суперпроводимата квантова физика. Наскоро MIT Technology Review избра Минев за един от своите 35 световни иноватори под 35 година, а неговата дисертация върху хващане и преобръщането на квантов скок по средата на полета е определена като най-хубавото изобретение по математика / физически науки от Discover. Златко Минев е и лауреат на премията " Джон Атанасов " (2020), връчваща се от президента на Република България.
Златко Минев има докторска степен (Ph.D.) от Йейлския университет
През март IBM публично показа своя програмен продукт с отворен код Qiskit Metal за автоматизация на електронния дизайн на суперпроводими квантови компютри. " Проектирането и симулирането на квантово устройство е натоварен, многоетапен развой, който се разгръща върху редица несвързани между тях софтуерни пакета. Надяваме се, че Qiskit Metal ще революционизира този развой. Qiskit Metal е първият инструмент за автоматизация на електронния дизайн (EDA), особено предопределен за квантови компютри, който има за цел да помогне общността на разработчиците при внедряването и проектирането на свръхпроводими квантови устройства съгласно личните им спецификации, употребявайки авансово построени или персонализирани съставни елементи. Надяваме се, че Qiskit Metal ще бъде незаместим инструмент за откривателите, работещи за възстановяване на квантовите компютри или за създаването на нова, изобретателна квантова технология. Надяваме се, че Qiskit Metal може да бъде и потребен учебен инструмент за тези, които се стремят да схванат по-добре квантовия хардуер ", изясни Минев.
Процесът на планиране Qiskit Metal стартира от концепцията - мечтаните параметри за съответно устройство Hamiltonian, като това е операторът, който разказва силата и нейните квантови свойства. Потребителите може да желаят да основат устройство с избрана кюбитова периодичност или свързване сред кюбит и кюбит, да вземем за пример. Те измислят първия дизайн, развой, който лишава единствено минути в Qiskit Metal с помощта на библиотеката с съставни елементи. След това Metal прави автоматизирано типичен разбор за установяване на електромагнитните свойства на устройството и по-късно квантов разбор за връщане на информация като енергийния личен набор на устройството. След това потребителят може да съпоставя резултата от квантовия разбор с задачата на Hamiltonian и да " пипне " настройките, в случай че това е належащо.
" Надяваме се да улесним образование посредством Metal. Дори и без опит в типичния EDA програмен продукт, изцяло нов консуматор може да изготви дизайн, като че ли построява със строителни тухлички, а умел консуматор може да генерира персонализирани съставни елементи, с цел да сътвори най-съвременния квантов чип. Екипът чака Metal да " узрее като технология " паралелно с региона на свръхпроводимите квантови калкулации като цяло и непрестанно да включва бъдещи достижения на квантовия хардуер и моделиране ", изясни Минев.
През октомври 2020 година екипът зад Qiskit Metal е показал софтуера за в началото тестване на членове на развойната общественост, с цел да се види дали Metal в действителност ще им помогне да проектират свои устройства. Резултатите са надхвърлили предстоящото. Изследователи от IBM, екип от шведския Технологичен институт Chalmers и даже нови консуматори от Хакатона Qiskit в Южна Корея са съумели да проектират и проучват квантови процесори не за месеци, а за часове. Те са дали и градивни оферти за възстановяване на продукта, което е и едно от значителните преимущества на програмен продукт с отворен код.
Членовете на екипа от IBM Quantum Томас МакКонки и Джон Блеър са употребявали Qiskit Metal, с цел да основат 5-кюбитов квантов процесор под името Tsuru, който ще бъде употребен като тестова режисура в взаимно изследване на IBM и Университета на Токио. Екипът е почнал с набор от целеви параметри, като сили на кюбитовото свързване, по-широки честотни диапазони и други стойности, с цел да се подсигурява, че Tsuru ще бъде съчетаем със характерни тестови пробни постановки. Целият развой на планиране е приключен през WebEx единствено за няколко часа, а гъвкавостта на инструмента е разрешил елементарно да се генерират разнообразни дизайни на процесора, преди да се откри оптималният му тип.
Процесорът Tsuru показва, че софтуерът Qiskit Metal може да бъде подобаващ за тези, които се нуждаят от бърз достъп до персонализиран квантов процесор, с цел да осъществят голям брой квантови опити. Библиотеките на Qiskit Metal дават елементарно изпълними градивни детайли, тъй че групата да може да се концентрира върху мечтаното от тях изследване, да речем, за възстановяване на микровълновия пакет или реформаторски съединители, като в същото време подкрепя изследването на дизайна на кюбитите.
Снимки: Експериментални резултати на устройството на Chalmers, планиран със софтуера Qiskit Metal. Вляво: Трансмисионна спектроскопия на 8 кюбита. Всяко понижение на сигнала е асоциирано с един кюбит и неговият отчитащ резонатор. Вдясно: Двуцветна спектроскопия на един от кюбитите. Данните са предоставени от Amr Osman и C. Warren (Chalmers)
Производството на квантови чипове към момента е малко на равнище " занаятчийски процеси ", изискващ седмици и месеци на ръчно планиране, разбори и проверки. Същевременно Qiskit Metal разрешава по-консистентно планиране. С повишаването на сложността и разнообразието на устройствата се надяваме Qiskit Metal процесът да стане по-безпроблемен. По този метод Metal може да помогне и да даде опция на хората да се оправят с провокациите пред квантовия хардуер, които от дълго време се смятат за прекомерно комплицирани.
Qiskit Metal бе тестван доста съществено по време на Qiskit Hackathon Кория през март 2021. Като се има поради смисъла на полупроводниковата промишленост за Южна Корея, някои членове на южнокорейската квантова общественост са изключително заинтригувани от хардуерни планове. Участници с опит в квантовата електродинамика (QED) или откриватели, които са работили по планиране на чипове със програмен продукт за високочестотна симулация, са обединили своите старания с екипите, фокусирани върху Qiskit Metal. Въпреки че за пръв път употребяват Qiskit Metal, единствено за 24 часа - вместо седмици или месеци - всеки от трите екипа сполучливо проектира чип с два кюбита, употребявайки свръхпроводящи кюбити, и съумява тънко да настрои параметрите, с цел да реализира целевите честоти и нехармоничност при симулациите на техните устройства. Една от групите е траяла към още по-предизвикателно устройство с три кюбита, изяснява Златко Минев.
Сега, когато Qiskit Metal към този момент е обществено притежание, ние желаеме да забележим по какъв начин това ще влияе върху по-широката квантова общественост. Важно е да се означи, че този програмен продукт към момента е в ранна алфа версия; към момента има доста функционалности, които бихме желали да прибавим, и сигурно би трябвало да отстраним своя дял от грешките. Ние виждаме това като възможност; ние се ангажираме да развиваме както софтуера, по този начин и науката по метод, който обезпечава най-широка изгода, като пуснем този програмен продукт с отворен код. Надяваме се, че ще употребявате Qiskit Metal, с цел да разберете и изучите квантовия хардуер по-добре - и по този метод предоставяйте противоположна връзка и актуализации на кода, които ще подобрят хардуерната общественост като цяло ", добави Минев.
Новият програмен продукт с отворен код Qiskit Metal, основан от поделението IBM Quantum, обезпечава за първи път пълнофункционална платформата за планиране на физически квантови чипове с най-различен размер в кюбити. Уникално, тази платформа прави допустимо всеки да я употребява даже от вкъщи си. Това е било демонстрирано неотдавна на няколко хакатона в Япония и Южна Корея, на които студенти са създали прототипи на схеми за квантови чипове. Това изясни на специфична проява Златко Минев, който е планов и механически началник на плана Qiskit Metal за планиране и разбор на бъдещите квантови устройства на IBM. Минев стигна до концепцията за този пробив в квантовия дизайн на база на работа от докторската си дисертация. Минев организира и серия от осведомителни семинари IBM Qiskit.
Златко Минев има докторска степен (Ph.D.) от Йейлския университет в региона на суперпроводимата квантова физика. Наскоро MIT Technology Review избра Минев за един от своите 35 световни иноватори под 35 година, а неговата дисертация върху хващане и преобръщането на квантов скок по средата на полета е определена като най-хубавото изобретение по математика / физически науки от Discover. Златко Минев е и лауреат на премията " Джон Атанасов " (2020), връчваща се от президента на Република България.
Златко Минев има докторска степен (Ph.D.) от Йейлския университет
През март IBM публично показа своя програмен продукт с отворен код Qiskit Metal за автоматизация на електронния дизайн на суперпроводими квантови компютри. " Проектирането и симулирането на квантово устройство е натоварен, многоетапен развой, който се разгръща върху редица несвързани между тях софтуерни пакета. Надяваме се, че Qiskit Metal ще революционизира този развой. Qiskit Metal е първият инструмент за автоматизация на електронния дизайн (EDA), особено предопределен за квантови компютри, който има за цел да помогне общността на разработчиците при внедряването и проектирането на свръхпроводими квантови устройства съгласно личните им спецификации, употребявайки авансово построени или персонализирани съставни елементи. Надяваме се, че Qiskit Metal ще бъде незаместим инструмент за откривателите, работещи за възстановяване на квантовите компютри или за създаването на нова, изобретателна квантова технология. Надяваме се, че Qiskit Metal може да бъде и потребен учебен инструмент за тези, които се стремят да схванат по-добре квантовия хардуер ", изясни Минев.
Процесът на планиране Qiskit Metal стартира от концепцията - мечтаните параметри за съответно устройство Hamiltonian, като това е операторът, който разказва силата и нейните квантови свойства. Потребителите може да желаят да основат устройство с избрана кюбитова периодичност или свързване сред кюбит и кюбит, да вземем за пример. Те измислят първия дизайн, развой, който лишава единствено минути в Qiskit Metal с помощта на библиотеката с съставни елементи. След това Metal прави автоматизирано типичен разбор за установяване на електромагнитните свойства на устройството и по-късно квантов разбор за връщане на информация като енергийния личен набор на устройството. След това потребителят може да съпоставя резултата от квантовия разбор с задачата на Hamiltonian и да " пипне " настройките, в случай че това е належащо.
" Надяваме се да улесним образование посредством Metal. Дори и без опит в типичния EDA програмен продукт, изцяло нов консуматор може да изготви дизайн, като че ли построява със строителни тухлички, а умел консуматор може да генерира персонализирани съставни елементи, с цел да сътвори най-съвременния квантов чип. Екипът чака Metal да " узрее като технология " паралелно с региона на свръхпроводимите квантови калкулации като цяло и непрестанно да включва бъдещи достижения на квантовия хардуер и моделиране ", изясни Минев.
През октомври 2020 година екипът зад Qiskit Metal е показал софтуера за в началото тестване на членове на развойната общественост, с цел да се види дали Metal в действителност ще им помогне да проектират свои устройства. Резултатите са надхвърлили предстоящото. Изследователи от IBM, екип от шведския Технологичен институт Chalmers и даже нови консуматори от Хакатона Qiskit в Южна Корея са съумели да проектират и проучват квантови процесори не за месеци, а за часове. Те са дали и градивни оферти за възстановяване на продукта, което е и едно от значителните преимущества на програмен продукт с отворен код.
Членовете на екипа от IBM Quantum Томас МакКонки и Джон Блеър са употребявали Qiskit Metal, с цел да основат 5-кюбитов квантов процесор под името Tsuru, който ще бъде употребен като тестова режисура в взаимно изследване на IBM и Университета на Токио. Екипът е почнал с набор от целеви параметри, като сили на кюбитовото свързване, по-широки честотни диапазони и други стойности, с цел да се подсигурява, че Tsuru ще бъде съчетаем със характерни тестови пробни постановки. Целият развой на планиране е приключен през WebEx единствено за няколко часа, а гъвкавостта на инструмента е разрешил елементарно да се генерират разнообразни дизайни на процесора, преди да се откри оптималният му тип.
Процесорът Tsuru показва, че софтуерът Qiskit Metal може да бъде подобаващ за тези, които се нуждаят от бърз достъп до персонализиран квантов процесор, с цел да осъществят голям брой квантови опити. Библиотеките на Qiskit Metal дават елементарно изпълними градивни детайли, тъй че групата да може да се концентрира върху мечтаното от тях изследване, да речем, за възстановяване на микровълновия пакет или реформаторски съединители, като в същото време подкрепя изследването на дизайна на кюбитите.
Снимки: Експериментални резултати на устройството на Chalmers, планиран със софтуера Qiskit Metal. Вляво: Трансмисионна спектроскопия на 8 кюбита. Всяко понижение на сигнала е асоциирано с един кюбит и неговият отчитащ резонатор. Вдясно: Двуцветна спектроскопия на един от кюбитите. Данните са предоставени от Amr Osman и C. Warren (Chalmers)
Производството на квантови чипове към момента е малко на равнище " занаятчийски процеси ", изискващ седмици и месеци на ръчно планиране, разбори и проверки. Същевременно Qiskit Metal разрешава по-консистентно планиране. С повишаването на сложността и разнообразието на устройствата се надяваме Qiskit Metal процесът да стане по-безпроблемен. По този метод Metal може да помогне и да даде опция на хората да се оправят с провокациите пред квантовия хардуер, които от дълго време се смятат за прекомерно комплицирани.
Qiskit Metal бе тестван доста съществено по време на Qiskit Hackathon Кория през март 2021. Като се има поради смисъла на полупроводниковата промишленост за Южна Корея, някои членове на южнокорейската квантова общественост са изключително заинтригувани от хардуерни планове. Участници с опит в квантовата електродинамика (QED) или откриватели, които са работили по планиране на чипове със програмен продукт за високочестотна симулация, са обединили своите старания с екипите, фокусирани върху Qiskit Metal. Въпреки че за пръв път употребяват Qiskit Metal, единствено за 24 часа - вместо седмици или месеци - всеки от трите екипа сполучливо проектира чип с два кюбита, употребявайки свръхпроводящи кюбити, и съумява тънко да настрои параметрите, с цел да реализира целевите честоти и нехармоничност при симулациите на техните устройства. Една от групите е траяла към още по-предизвикателно устройство с три кюбита, изяснява Златко Минев.
Сега, когато Qiskit Metal към този момент е обществено притежание, ние желаеме да забележим по какъв начин това ще влияе върху по-широката квантова общественост. Важно е да се означи, че този програмен продукт към момента е в ранна алфа версия; към момента има доста функционалности, които бихме желали да прибавим, и сигурно би трябвало да отстраним своя дял от грешките. Ние виждаме това като възможност; ние се ангажираме да развиваме както софтуера, по този начин и науката по метод, който обезпечава най-широка изгода, като пуснем този програмен продукт с отворен код. Надяваме се, че ще употребявате Qiskit Metal, с цел да разберете и изучите квантовия хардуер по-добре - и по този метод предоставяйте противоположна връзка и актуализации на кода, които ще подобрят хардуерната общественост като цяло ", добави Минев.
Източник: computerworld.bg
КОМЕНТАРИ