تقدير الموارد في الحوسبة الكمومية
في الحوسبة الكمومية، تقدير الموارد هو القدرة على فهم الموارد المطلوبة لخوارزمية معينة. ستكون الموارد هي عدد البتات الكمومية أو عدد البوابات الكمومية أو وقت المعالجة. تختلف الموارد المطلوبة لسيناريوهات حسابية مختلفة استنادا إلى نوع نظام تصحيح الأخطاء والمعلمات الأخرى.
لماذا يعد تقدير الموارد مهما؟
تتمتع أجهزة الكمبيوتر الكمومية بإمكانيات الميزة الكمومية لحل بعض المشاكل القيمة علميا وتجاريا. يمكنهم التفوق على أي كمبيوتر كلاسيكي. لتحقيق ميزة كمومية، يجب أن يكون لديك حساب كمومي واسع النطاق ومتسامح مع الأخطاء؛ أي، كمبيوتر كمومي قادر على السماح بعدد كبير من البتات الكمومية في التراكب، ومعدل خطأ مادي أقل من حد معين. من خلال تطبيق مخططات QEC، تتم حماية المعلومات الكمومية من الأخطاء الناجمة عن فك التشفير والضوضاء الكمومية.
العمليات الكمومية على المستوى المادي مزعجة. تتطلب الحسابات الطويلة المطلوبة للميزة الكمومية العملية تصحيح الخطأ لتحقيق التسامح مع الخطأ. تعتبر QEC مكثفة الوقت ومساحة مكثفة. يتطلب زيادة وقت التنفيذ لعملية على مستوى الخوارزمية أو المستوى المنطقي، وعددا إضافيا من البتات الكمومية الفعلية لتخزين المعلومات واحوسبتها على المستوى المنطقي.
يعد فهم تأثير خيارات تصميم البنية ومخططات QEC لتطبيقات محددة تحديا مهما. يجب أن تجيب عن عدة أسئلة؛ على سبيل المثال، ما حجم الكمبيوتر الكمومي الذي يجب أن يكون عليه لتحقيق ميزة كمومية عملية؟ كم من الوقت يستغرق الحساب؟ هل بعض تقنيات qubit أكثر ملاءمة من غيرها لحل المشكلة التي تريد حلها؟ ما هي أفضل خيارات البنية في مكدسات الأجهزة والبرامج لدعم الحساب الكمومي المتدرج؟
يعد تقدير وقت التشغيل وعدد البتات الكمومية والموارد الأخرى التي سيتم استخدامها في نماذج واقعية من أجهزة الكمبيوتر الكمومية الخطوة الأولى لتقليل متطلبات الموارد هذه. يسمح لك تقدير الموارد بفهم الاختلافات بين تقنيات qubit حتى تتمكن من إعداد وتحسين الحلول الكمومية الخاصة بك للتشغيل على الأجهزة الكمومية المتدرجة في المستقبل.
بعد ذلك، لنتعرف على أداة Azure Quantum التي يمكنك استخدامها لتقدير موارد خوارزمية المقدار.