Riassunto:
Il 2 il giornalista ha appreso dal Laboratorio chiave provinciale di Anhui dei chip di calcolo quantistico che Origin Quantum, insieme all'Università di Scienza e Tecnologia della Cina, all'Istituto di ricerca sull'intelligenza artificiale del Centro scientifico nazionale di Hefei e ad altri gruppi di ricerca scientifica, ha sviluppato con successo un "sistema di routing quantistico coerente" per la memoria ad accesso casuale quantistico a barile (QRAM) sul computer quantistico superconduttore indipendente "Original Wukong". Ciò equivale a creare una "strada veloce" per i data center e risolve efficacemente il problema del settore relativo all'espansione della QRAM. L'articolo in questione è stato recentemente pubblicato sulla rivista internazionale di fisica "Physical Reviews X".
Se un computer quantistico viene paragonato a una "città intelligente", la memoria quantistica ad accesso casuale (QRAM) è il "data center" in cui i dati vengono archiviati e pianificati. La QRAM è un importante modulo funzionale per l'implementazione di algoritmi come la ricerca quantistica e l'apprendimento automatico quantistico. Il suo nucleo è il "router quantistico": è responsabile della consegna accurata dei dati nella posizione di destinazione secondo le istruzioni dell'indirizzo. Tuttavia, con l’aumento della scala della rete di routing, la soluzione tradizionale richiede un gran numero di porte quantistiche standard per decomporre le istruzioni strato per strato per ogni nodo aggiuntivo, con conseguente forte aumento della profondità della linea e accumulo di errori, che limita l’espansione della QRAM.
Per affrontare questa difficoltà, il gruppo di ricerca ha proposto uno schema di costruzione di router quantistici basato su livelli di energia ausiliaria. Il "sistema di routing quantistico coerente" utilizza il livello di energia ausiliaria dei qubit superconduttori per trasformare complesse operazioni di commutazione controllata nell'implementazione equivalente di una linea poco profonda composta da un piccolo numero di porte di transizione a due bit. Equivale a costruire una "strada veloce" su un canale dati congestionato, consentendo ai dati di bypassare i nodi ridondanti e raggiungere direttamente la destinazione, riducendo significativamente la profondità della linea e gli errori. I ricercatori hanno effettivamente costruito tre router quantistici indipendenti e una rete di routing quantistico a due strati sul computer quantistico superconduttore autonomo “Original Wukong” per i test. I risultati mostrano che l’efficienza di trasmissione delle informazioni di un singolo router quantistico arriva fino al 98%, e anche l’efficienza di trasmissione complessiva della rete di routing a due strati può raggiungere il 93%. Nel test di accesso casuale, la fedeltà media di un singolo router quantistico ha raggiunto il 94,8% e la fedeltà media della rete di routing a due strati ha raggiunto l’82,4%. I dati mostrano che questa soluzione può ottenere un routing coerente e reversibile controllato da indirizzi quantistici e ha il potenziale per espandersi a reti su scala più ampia.
I ricercatori hanno affermato che questa svolta non solo fornisce un nuovo percorso per costruire QRAM scalabile su hardware superconduttore esistente, ma segna anche che la ricerca e lo sviluppo dell'informatica quantistica nel mio Paese sono passati dall'ottimizzazione della singola prestazione alla fase di verifica di funzioni quantistiche complesse su hardware reale. Facendo affidamento sulle caratteristiche del dispositivo quantistico stesso è possibile ottenere operazioni a costi inferiori e con maggiore efficienza, aprendo nuove idee per l’ottimizzazione collaborativa di chip e circuiti quantistici.
Commenti