Dentro brevemente
- A computação quântica está passando do conceito teórico à aplicação prática.
- Mais de 50 empresas estão atualmente desenvolvendo computadores quânticos e lançaram várias unidades de processamento quântico, ou QPUs.
- Estas QPUs variam amplamente em suas especificações e capacidades; O Quantum Insider fornece ferramentas de acesso gratuito para ajudar os usuários a comparar sistemas.
Todos os dias, notícias e artigos de investigação que cobrem os avanços da ciência quântica mostram que a computação quântica está lentamente a mudar de um conceito teórico para uma ferramenta prática.
Mais de 50 empresas estão atualmente desenvolvendo computadores quânticos, incluindo grandes players como IBM, D-Wave, IONQ, IQM, OQC e Pasqal, mostra a Plataforma de Inteligência Quantum Insider (TQI). Empresas como BBVA, Siemens e Thales já estão a utilizar estas QPUs para testar os seus casos de utilização, indicando um crescente interesse e investimento na tecnologia quântica.
Reconhecendo a necessidade de uma plataforma integrada de benchmarking, a TQI monitora, coleta e publica informações de diversas QPUs.
Ferramenta de medição QPU TQI
A TQI está agora abrindo este recurso ao público, fornecendo dados detalhados que podem ajudar os usuários a escolher a QPU mais adequada para suas necessidades e auxiliar os provedores de QPU a tornar suas ofertas mais acessíveis e transparentes.
A TQI convida o público a contribuir com esse esforço, fornecendo atualizações e informações adicionais sobre suas QPUs. As empresas podem enviar suas informações mais recentes por e-mail para hello[at]ressonância.holdings com a linha de assunto “QPU Benchmarking Update-[Your Company]”.
Esperamos que esta abordagem colaborativa leve a dados mais atuais e completos, beneficiando toda a comunidade de computação quântica.
À medida que o cenário da computação quântica se torna mais populoso e diversificado, a necessidade de padronização e benchmarking tornou-se mais evidente. As QPUs variam amplamente em suas especificações e capacidades, tornando um desafio para os usuários identificarem a melhor opção para suas necessidades específicas. Os principais fatores que os possíveis usuários de QPU devem considerar incluem tipo de qubit, velocidade do portão, confiabilidade do portão e muito mais.
Existem vários programas que parecem medir com precisão o desempenho do QPU nos benchmarks, incluindo:
Em última análise, o rastreador TQI é projetado para relatar as principais métricas, sem usar algoritmos de avaliação ou realizar testes, mas concentra-se apenas na apresentação dos fatos.
Sem uma fonte central de informação, comparar e contrastar estas unidades pode ser uma tarefa difícil, para dizer o mínimo. A TQI está compilando ativamente informações extensas para ajudar os usuários a compreender e monitorar esse complexo ambiente de QPU. Embora grande parte da inteligência de mercado da TQI esteja disponível apenas para assinantes pagantes, ela foi disponibilizada gratuitamente para incentivar o compartilhamento e a colaboração da comunidade.
Compreendendo as QPUs
QPUs são os componentes básicos dos computadores quânticos, semelhantes às CPUs dos computadores clássicos. Eles realizam cálculos usando os princípios da mecânica quântica, aproveitando qubits em vez de bits clássicos. Ao contrário dos bits, que podem ser 0 ou 1, os qubits podem existir em estados de ordem superior, proporcionando maior paralelismo e capacidades de integração.
Tipos de QPU
- Qubits supercondutores: Técnica utilizada por empresas como IBM e Rigetti, esses qubits são construídos usando circuitos supercondutores e operam em temperaturas criogênicas.
- Os íons estão presos: Empresas como Quantinuum, IonQ e Alpine Quantum Technologies usam tecnologia de íons aprisionados, que envolve capturar íons usando campos eletromagnéticos.
- Qubits fotônicos: Computadores quânticos baseados em fotônica, como os desenvolvidos por Xanadu e Quantum Source, usam partículas de luz (fótons) como qubits.
- Qubits de rotação de silício: Empresas como Diraq e Photonic Inc. são pioneiros no uso de processadores quânticos baseados em silício, que usam o spin dos elétrons no silício como qubits. Este método se beneficia do uso da infraestrutura existente de fabricação de silício, tornando-o uma solução arriscada.
- Átomos Centrais: Usada por empresas como Atom Computing e QuEra, a tecnologia de átomo neutro amplia átomos presos em redes de luz.
- Outros: Estes incluem elétrons em hélio (EeroQ) e métodos mais teóricos, como qubits topológicos (Microsoft, Quantinuum).
Medindo QPUs
O benchmarking de QPUs envolve avaliar seu desempenho com base em uma série de critérios. Os dados recém-compilados para medição de QPU na plataforma TQI incluem várias métricas importantes:
- A contagem de Qubit: O número de qubits que uma QPU possui, que pode variar de algumas a algumas centenas.
- Tecnologia Qubit: A tecnologia básica, ou método, usado para qubits (por exemplo, supercondutores, íons aprisionados).
- Confiabilidade do gateway: A precisão com que as operações quânticas são executadas. A alta confiabilidade é essencial para cálculos confiáveis.
- Volume Quântico: uma métrica que combina contagem de qubits, conectividade e confiabilidade de porta para fornecer uma medida geral da potência da QPU.
- Hora da Unidade: O tempo que o qubit permanece no estado alto antes da correção, o que afeta a janela de tempo de cálculo do QPU.
- Plataformas Acessíveis: plataformas ou serviços em nuvem onde o QPU pode ser acessado.
Por que o benchmarking é importante
É provavelmente um eufemismo dizer que a padronização foi fundamental na criação do que é hoje a indústria tecnológica multibilionária. Esta prática é um combustível importante para impulsionar a inovação, garantir a qualidade e manter vantagens competitivas em diferentes domínios tecnológicos. Embora tenha surgido recentemente, a indústria quântica precisa de medições extensivas por vários motivos:
- Tomada de decisão informacional: Os usuários precisam de benchmarks detalhados e confiáveis para escolher a melhor QPU para suas aplicações específicas. Diferentes casos de uso, como problemas de otimização, simulações quânticas ou tarefas criptográficas, podem exigir diferentes tipos de QPUs.
- Desenvolvendo Pesquisa: Os pesquisadores se beneficiam de benchmarks comuns para comparar resultados, replicar experimentos e desenvolver o trabalho uns dos outros.
- Transparência de Mercado: A padronização total aumenta a transparência no mercado de computação quântica, incentivando a concorrência e a inovação entre os fornecedores de QPU.
- Alocação de Recursos: As empresas e os governos podem alocar melhor os recursos e investimentos quando compreendem as capacidades e limitações das QPUs disponíveis.
Clique no link a seguir para acessar a ferramenta de benchmark Quantum Insider QPU.
