Kuantum tavlama işlemci gelişiminin birincil amacı, ilginç ve değerli sorunları programlamak ve çözmek için gerekli esnekliği sunarken tutarlılık sürelerini ve operasyonel enerji ölçeklerini artırmaktır. Bu boyutlarda işlemci geliştirme dengelerini anlamak zordur. Birçok uygulama, giderek daha düşük gürültü teknolojilerinin daha iyi anlaşılmasından yararlanacaktır.
Makalemiz, günümüz teknolojisiyle, daha yüksek ila daha düşük gürültü rejimlerinden sonuçları nasıl tahmin etmek için basit regresyon yöntemlerinin nasıl kullanılabileceğini, sonuç kalitesi ile hedeflenen istatistiğin gürültü türünün ve doğasının bir fonksiyonunu nasıl tahmin edebileceğini göstermektedir.
1D enine alan Ising zinciri, kuantum fiziğinin en erişilebilir örneklerinden biridir, ancak hala sürprizler için yer bırakan bir örnektir. Bu modeli D-Wave's Advantage2 ™ tavlama kuantum işlemcisinde fark ettik. Hızlı tavlama dinamikleri uygulandığında, erken evrende büyük ölçekli yapı üreten aynı mekanizma olan Kibble-Zurek mekanizması tarafından tarif edilen kritik fenomenler görüyoruz. Gösterildiği gibi Daha önceki makalekısa süreli ölçeklerde kusur oranı (bükülme hızı olarak da adlandırılır) istatistikleri oluşturabiliriz, ancak gürültü nedeniyle daha uzun olanlara (dekoherans) sapmalarla.
Gürültüyü düşürmek için yaratıcılık gereklidir, ancak onu yükseltmek zor değildir. Bu makalede üstesinden geldiği zorluk, gürültüyü etkileyen ve gürültüye maruz kalan ve gürültülü dinamiklerin mevcut genel erişim işlemci özellikleriyle kontrollü olarak ayrılmasına izin verirken gürültüyü yükseltmenin yollarını geliştirmek ve göstermektir. Bu çözüm mevcutken, sorun daha sonra basit bir gerileme haline gelir: Düşükü tarif etmek– Yüksekten elde edilen verileri kullanarak gürültü rejimi– gürültü rejimleri.
Ana sonucumuz, bir enerji-zaman yeniden ölçeklendirme yönteminin zaman ölçeklerini nasıl genişletebileceğini gösterir -den hatasız teoriyle anlaşmamız var. Andy Zhang'ın (Simon Fraser Üniversitesi Bilgisayar Bilimi Stajyeri), Kevin Chern (D-Wave) ve Kate Culver (D-Wave) yardımıyla– Leap ™ Quantum Bulut Hizmetine erişimi olan herkesin, aşağıda gösterildiği gibi birkaç tıklama (programlama) ile kağıdın ana gürültü azaltma sonucunu yeniden üretmesine izin vermek için Joel Pasvolsky'nin (D-Wave) doğrudan tahmin demosunu geliştirdik.
Demo buradan ulaşılabilir: https://github.com/dwave-examples/kibble-zurek
Zarif (Jordan-Wigner) dönüşüm, 1D modelinin bağımsız fermiyon çiftleri açısından anlaşılmasını sağlar. Bu, (en azından prensipte) modeli klasik yöntemlerle incelemenin, sezgi için çok fazla alan olduğu anlamına gelir. Tavlama sürecinde bağımsız olarak heyecanlanan her fermiyen çifti için bir çift kusur vardır. Bu fermiyon çiftlerindeki faz hatalarının kusur oranı üzerinde hiçbir etkisi olmadığını, adyabatik kuantum hesaplamanın faz hatalarına sağlamlığına benzer şekilde, bir gürültü sınıfına ilginç bir örnek, ilginç bir örneği olmadığını kontrol etmek kolaydır. Bununla birlikte, kağıtta termal gürültüye duyarlılık doğrulandı: hem enerji-zaman yeniden ölçeklendirme hem de sıcaklık yeniden ölçeklendirme kusurları düzeltebildi. Ne enerji zamanı ne de sıcaklık yeniden ölçeklendirme tüm kontrol hatalarını düzeltemez; Her ikisinin de başarılı olması, bunların kusur oranlarına göre baskın gürültü kaynakları olmadığını göstermektedir.
Bununla birlikte, zincirler boyunca kusurların pozisyonlarındaki korelasyonlar gibi diğer istatistikler, özellikle Kibble-Zurek mekanizması tarafından tanımlanmayan tavlamanın kritik sonrası bölümünde, termal olmayan gürültü kaynaklarına duyarlıdır. Prof. Jacek Dziarmaga tarafından geliştirilen bir teori (Jagiellonian Üniversitesi), bu son sürüme dahil olan ancak bu son sürüme dahil edilmesinden sonra, bu fenomenin ayrıntılı bir açıklamasını sağlar. Sıcaklık yeniden ölçeklendirme ve enerji-zaman yeniden ölçeklendirme yöntemleri bu rejimde daha az etkilidir; Enerji-zaman yeniden ölçeklendirme yöntemimiz, kritik sonrası azaltılmış dinamikler modeliyle tutarlı sonuçlar üretti.
D-Wave yakın zamanda kuantum simülasyonunda klasik ötede hesaplamayı gösterdi Bir Bilim Makalesinde. Ayrıca, o zamandan beri bir blockchain mimarisi Umduğumuz bu yeteneğinden yararlanmak, gelecek birçok uzanttan sadece biridir. Kuantum simülasyonlarımız bağlamında Kibble-Zurek dinamiği Geliştirilmiş ölçeklendirme (klasik dinamiklere göre) spin-camlarda (çok modlu enerji manzaralarına sahip modeller) karıştırma dinamiklerinin (doğrudan veya klasik yöntemlerle hibridizasyonla optimizasyondaki performansı artırmak için kullanılabilen. Bu gibi uygulamalarda azaltılmış gürültünün sonuçlarını anlamak için yöntemimizi daha da geliştirmek, kuantum işlemci geliştirmede seçimlere rehberlik etmek için harika bir fırsattır ve mevcut gürültü ile belirlenen sınırların dışında analize izin verebilir.
Bir yanıt yazın