Univerzalni alat za procjenu kvantnih sustava

Atosov Q-score mjeri učinkovitost kvantnog sustava u rješavanju problema iz stvarnog života koji se ne mogu riješiti tradicionalnim računalima, umjesto da samo mjeri njegovu teorijsku učinkovitost. Kako bi razvio slučajeve uporabe koji će se moći ubrzati pomoću kvantnog računarstva, Atos sudjeluje u raznim industrijskim i akademskim partnerstvima i blisko surađuje s industrijskim proizvođačima.

Što mjeri Q-score?

Danas je broj kubita (jedinica kvantnog računala) najčešća vrijednost koja se uzima za procjenu učinkovitosti kvantnog sustava. Međutim, kubiti su promjenjivi i znatno se razlikuju u kvaliteti (brzina, stabilnost, mogućnost povezivanja, itd.) od jedne kvantne tehnologije do druge, kao što su supravodljivo stanje, zarobljeni ioni, silicij i fotonika, što ih čini nesavršenim referentnim alatom. Usredotočujući se na sposobnost rješavanja dobro poznatih problema kombinatorne optimizacije, Atosov Q-score pružit će istraživačkim centrima, sveučilištima, tvrtkama i tehnološkim liderima eksplicitne, pouzdane, objektivne i usporedive rezultate pri rješavanju problema optimizacije iz stvarnog života.

Q-score mjeri stvarnu performansu kvantnih procesora prilikom rješavanja problema optimizacije reprezentativnih za nadolazeću eru kvantnog računarstva (tehnologija NISQ - Noisy Intermediate Scale Quantum). Kako bi pružio referentni okvir za usporedbu rezultata učinkovitosti i zadržao ujednačenost, Q-score se oslanja na standardni problem kombinatorne optimizacije koji je isti za sve procjene, problem Max-Cut. Rezultat se izračunava na temelju maksimalnog broja varijabli unutar takvog problema koji kvantna tehnologija može optimizirati (primjer: 23 varijable = 23 Q-scorea ili Q-ova).

Atos će organizirati objavljivanje godišnjeg popisa najsnažnijih kvantnih procesora na svijetu na temelju rezultata Q-scorea. Prvo izvješće, koje se očekuje 2021. godine, uključivat će stvarne samoprocjene proizvođača.

Q-score se temelji na softverskom paketu s otvorenim pristupom i izgrađen je na 3 stupa:

- Zasnovan na primjeni: Q-score je jedini mjerni sustav koji se temelji na novim raspoloživim kvantnim algoritmima i mjeri sposobnost kvantnog sustava u rješavanju praktičnih operativnih problema;

- Otvorenost i jednostavna uporaba: Univerzalni i besplatni Q-score koristi prednosti Atosovog tehnološki neutralnog pristupa. Njegov softverski paket, uključujući alate i metodologiju, ne zahtijeva veliku računsku snagu za izračunavanje mjernih podataka;

- Objektivnost i pouzdanost: Atos kombinira pristup koji je neovisan o hardveru i tehnologiji s bogatim stručnim znanjem i iskustvom u dizajniranju algoritama i optimizaciji stečenom u radu s velikim industrijskim klijentima i liderima u kvantnoj tehnologiji. Metodologija korištena za razvoj Q-scorea bit će javno objavljena i otvorena za procjenu.

Besplatan softverski komplet koji omogućuje pokretanje Q-scorea na bilo kojem procesoru bit će dostupan u prvom tromjesečju 2021. godine. Atos poziva sve proizvođače da pokrenu Q-score na svojoj tehnologiji i objave svoje rezultate.

Zahvaljujući naprednim mogućnostima simulacije kubita Atosovog kvantnog stroja za učenje (Atos QLM) te njegovog snažnog kvantnog simulatora, Atos je u mogućnosti izračunati procjene Q-scorea za razne platforme. Te procjene uzimaju u obzir značajke koje su javno objavili proizvođači. Rezultati se kreću oko 15 Q-ova, ali napredak je brz, pri čemu je procijenjeni prosječni rezultat od prije godinu dana iznosio oko 10 Q-ova, a procijenjeni očekivani prosječni rezultat za godinu dana iznosi više od 20 Q-ova.