Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: NISQ technology

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Korekcja błędów kwantowych

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

2021

Vol. 62, nr 7

22--29

Urządzenie kwantowe NISQ działa w praktyce bez zaawansowanych metod korekcji błędów kwantowych (QEC). Takiej korekcji nie można wprowadzić sprzętowo ze względu na skromność układu NISQ. Komputer UQC musi koniecznie posiadać złożone warstwy korekcji błędów na poziomach sprzętowym i programistycznym. Bez warstw QEC komputer UQC nie ma możliwości wypełnienia swoich zadań obliczeniowych. Niestety wiele z metod QEC jest silnie redundancyjnych, a więc bardzo kosztownych. Komputer UQC, mimo że dość dobrze znamy jego potencjalne właściwości, jest urządzeniem teoretycznym, w związku z czym badania nad QEC odbywają się w warstwie coraz bardziej zaawansowanych technik symulacyjnych prowadzonych oczywiście w przestrzeni komputingu klasycznego. Pewne, na razie bardzo niewielkie, możliwości eksperymentalne oferuje urządzenie NISQ. Techniki QEC definiuje się najczęściej jako specjalizowane metody stosowane w zaszumionym, rzeczywistym nieidealnym komputingu kwantowym w celu zabezpieczenia informacji kwantowej przed dekoherencją i szumem kwantowym. Równie często QEC jest stosowany do zabezpieczenia informacji w komunikacji kwantowej, gdzie stany kwantowe są transmitowane przez zaszumiony kanał kwantowy. QEC jest częścią szerszego obszaru projektowania systemu kwantowego odpornego na błędy. Inne podejścia do mitygacji błędów w systemach kwantowych zawierają: podprzestrzenie bez dekoherencji, podsystemy bezszumne, dynamiczne odsprzężenie od środowiska termodynamicznego.

The NISQ quantum device works in practice without advanced quantum error correction (QEC) methods. Such a correction cannot be implemented in hardware due to the modesty of the NISQ chip. A UQC computer must necessarily have complex error correction layers at the hardware and software levels. Without QEC layers, the UQC computer cannot fulfil its computational tasks. Unfortunately, many of the QEC methods are highly redundant and therefore very expensive. The UQC computer, although we know its potential properties quite well, is a theoretical device, therefore research on QEC takes place in the layer of more and more advanced simulation techniques conducted, of course, in the space of classical computing. Certain, so far very small, experimental possibilities are offered by the NISQ device. QEC techniques are most often defined as specialized methods used in noisy, real non-ideal quantum computing to protect quantum information against decoherence and quantum noise. Equally often, QEC is used to secure information in quantum communication, where quantum states are transmitted over a noisy quantum channel. QEC is part of the wider design area of an error-tolerant quantum system. Other approaches to error mitigation in quantum systems include: subspaces without decoherence, noiseless subsystems, and dynamic decoupling from the thermodynamic environment.

Algorytmy NISQ

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

2021

Vol. 62, nr 6

5--13

NISQ (Noisy Intermediate Scale Quantum Technology) jest obecnie rozwijaną ze znacznymi sukcesami aplikacyjnymi technologią budowy kwantowych urządzeń/procesorów obliczeniowych. NISQ jest odmienny od uniwersalnego komputera kwantowego UQC. Urządzenie NISQ zawiera rdzeń kwantowy w postaci uporządkowanego zbioru kubitów fizycznych zorganizowanych w rejestry. Rdzeń jest izolowany elektromagnetycznie i termicznie od nadmiernego wpływu środowiska termodynamicznego. Rdzeń jest obsługiwany przez, dopasowany do technologii kubitów, system kontrolno-pomiarowy. System elektroniczny i fotoniczny bezpośrednio obsługuje kubity, biorąc pod uwagę ich delikatny kwantowy charakter i podatność na dekoherencję, oraz odpowiednio sprzęga rdzeń kwantowy ze światem zewnętrznym - w postaci klasycznego systemu komputerowego. Rdzeń kwantowy klasy NISQ realizuje tylko i wyłącznie specjalizowane dla niego klasy algorytmów. Oprócz najważniejszego wymogu realizowalności na poziomie kwantowym, algorytmy te powinny być także funkcjonalne i efektywne z punktu widzenia klasycznej techniki obliczeniowej. Efektywność tych algorytmów kwantowych jest mierzona relatywnie do analogicznych zadań rozwiązywanych klasycznie, generując takie wskaźniki jak advantage, supremacy i value. Kluczowym zagadnieniem rozwoju algorytmów NISQ jest pogodzenie kryteriów realizowalności, efektywności, i przydatności tej warstwy oprogramowania urządzenia NISQ, czasami uniwersalnej, czasami także dedykowanej dla konkretnej technologii kubitowej.

NISQ (noisy intermediate scale quantum technology) is currently being developed with significant application successes in the construction of quantum devices and computing processors. NISQ is different from the universal quantum computer UQC. The NISQ device contains a quantum core in the form of an ordered collection of physical qubits organized into registers. The core is electromagnetically and thermally insulated from excessive influence of the thermodynamic environment. The core is supported by a control and measurement system adapted to the qubit technology. The electronic and photonic systems directly handle qubits, given their fragile quantum nature and susceptibility to decoherence, and properly couple the quantum core with the outside world - in the form of a classical computer system. The quantum core of the NISQ kind implements only classes of algorithms specialized for it. Apart from the most important requirement of realizability at the quantum level, these algorithms should also be functional and effective from the point of view of the classical computational technique. The efficiency of these quantum algorithms is measured relatively to analogous tasks solved classically, generating indicators such as advantage, supremacy and value. The key issue in the development of NISQ algorithms is to reconcile the criteria of realizability, efficiency, and usefulness of this layer of NISQ device software, sometimes universal, sometimes also dedicated to a specific qubit technology.