Odhad prostředků v kvantových výpočtech
Odhad prostředků v kvantových výpočtech je schopnost porozumět prostředkům požadovaným pro daný algoritmus. Prostředky budou počet qubitů, počet kvantových bran nebo doba zpracování. Požadované prostředky se liší pro různé výpočetní scénáře na základě typu schématu oprav chyb a dalších parametrů.
Proč je odhad zdrojů důležitý?
Kvantové počítače mají potenciál kvantových výhod k řešení některých vědeckých a komerčně cenných problémů. Můžou překonat jakýkoli klasický počítač. K dosažení kvantové výhody musíte mít rozsáhlé kvantové výpočty odolné proti chybám; to znamená kvantový počítač, který dokáže povolit velký počet qubitů v superpozici, a s fyzickou chybovostí nižší než určitou prahovou hodnotu. Díky použití schémat QEC jsou kvantové informace chráněny před chybami způsobenými dekódováním a kvantovým šumem.
Kvantové operace na fyzické úrovni jsou hlučné. Dlouhé výpočty potřebné pro praktickou kvantovou výhodu vyžadují opravu chyb k dosažení odolnosti proti chybám. QEC je časově náročné i časově náročné na prostor. Vyžaduje vyšší dobu provádění operace na úrovni algoritmu nebo logické úrovni a další počet fyzických qubitů pro ukládání a výpočty informací na logické úrovni.
Pochopení dopadu možností návrhu architektury a schémat QEC pro konkrétní aplikace je důležitou výzvou. Musíte odpovědět na několik otázek; Například jak velký musí být kvantový počítač k dosažení praktické kvantové výhody? Jak dlouho výpočet trvá? Jsou některé qubitové technologie vhodnější než jiné k vyřešení problému, který chcete vyřešit? Jaké jsou nejlepší volby architektury v hardwarových a softwarových stackech pro podporu škálovaných kvantových výpočtů?
Odhad doby běhu, počtu qubitů a dalších prostředků, které se mají použít v realistických modelech kvantových počítačů, je prvním krokem ke snížení těchto požadavků na prostředky. Odhad prostředků umožňuje pochopit rozdíly mezi technologiemi qubitu, abyste mohli připravit a upřesnit kvantová řešení tak, aby běžela na škálovaných kvantových počítačích v budoucnu.
V dalším kroku se seznámíme s nástrojem Azure Quantum, který můžete použít k odhadu prostředků kvantového algoritmu.