연구진, 1만 개의 큐비트 활용해 분자 시뮬레이션 구현

새로운 컴파일 프레임워크가 이제 엔드 투 엔드 양자 시뮬레이션을 가능하게 하여, 다양한 하드웨어 플랫폼에서 알고리즘 성능을 평가합니다. 이 플랫폼 인식 시스템은 특정 아키텍처 및 오류 수정 모델에 맞게 양자 회로를 재컴파일하여 물리적 큐비트 수, 솔루션 도출 시간 및 고전적 처리 요구 사항을 포함하는 추정치를 제공합니다. 약 10,000개의 물리적 큐비트를 활용한 시뮬레이션에서는 photonic, superconducting 또는 neutral atom 기술의 사용 여부에 따라 102밀리초에서 105밀리초까지 다양한 실행 시간을 보여주었습니다.

연구원들은 양자 알고리즘을 실행하는 데 필요한 물리적 하드웨어의 양을 추정하는 새로운 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 큐비트 수와 처리 시간과 같은 요소를 고려합니다. 이 프레임워크는 회로를 재컴파일하여 photonics, superconducting 재료 또는 neutral atoms를 사용하는 컴퓨터를 포함한 다양한 유형의 양자 컴퓨터에 적합하게 조정합니다. 이를 통해 플랫폼 간의 직접적인 비교가 가능해지고 특정 계산에 어떤 하드웨어가 가장 적합한지 식별하는 데 도움이 됩니다. 약 10,000개의 큐비트를 활용한 시뮬레이션에서는 사용된 기술에 따라 다양한 실행 시간을 보여주었습니다.

University of Copenhagen과 University of Bristol의 과학자들은 서로 다른 유형의 하드웨어에서 양자 알고리즘을 실행하는 데 필요한 자원을 추정하기 위한 새로운 프레임워크를 개발하여, 다양한 기능을 가진 여러 플랫폼이 등장함에 따라 발생하는 핵심 과제를 해결했습니다. 현재 많은 컴파일 시스템은 단일 컴퓨터 아키텍처에 집중되어 있어 photonics, superconducting 회로 또는 neutral atoms와 같은 기술 간의 공정한 비교를 방해하고 있습니다.

Niels Bohr Institute의 시스템은 요리 레시피와 유사한 양자 컴퓨터용 세부 지침 세트인 양자 회로를 각 플랫폼의 특정 특성과 오류 수정 방법에 맞춰 재컴파일합니다. 계산 중 오류로부터 정보를 보호하는 Fault tolerance는 중요한 문서의 백업본을 여러 개 만드는 것과 유사한 기술을 사용합니다.

10,000개 큐비트 시뮬레이션으로 여러 양자 플랫폼에서 Hamiltonian dynamics 발전

약 10,000개의 물리적 큐비트를 활용한 엔드 투 엔드 양자 시뮬레이션은 복잡한 계산을 훨씬 적은 수의 큐비트나 비현실적인 시간 규모로 제한했던 이전의 한계를 크게 개선했습니다. photonic 및 superconducting 플랫폼에서 102밀리초, neutral atoms를 사용할 경우 105밀리초에 이르는 실행 시간은 이제 Hamiltonian dynamics와 분자 에너지 추정을 모두 가능하게 합니다. 플랫폼 인식 컴파일 프레임워크는 회로를 재컴파일하여 photonics, superconducting 재료 또는 neutral atom 시스템과 같은 다양한 하드웨어 아키텍처에 맞게 조정합니다. 결과적으로, 이전에는 호환되지 않는 지침 세트로 인해 방해받았던 기술 간의 직접적인 비교가 가능해졌습니다.