বিভিন্ন কোয়ান্টাম কম্পিউটিং ডিভাইসগুলির তুলনা কীভাবে করা উচিত?

Question

গত বছরগুলিতে, নীতি, ছোট-আকারের, নন-দোষ-সহনশীল কোয়ান্টাম গণনা (বা নয়েজি ইন্টারমিডিয়েট-স্কেল কোয়ান্টাম প্রযুক্তি, কীভাবে তাদের উল্লেখ করা হয়েছে ) প্রমাণ করতে সক্ষম ডিভাইসগুলির বিক্ষোভের উত্সাহ জাগে ।

এর সাথে আমি বেশিরভাগ গুগল, মাইক্রোসফ্ট, রিগেটি কম্পিউটিং, ব্লাটের গ্রুপ (এবং সম্ভবত অন্যরা যা আমি এখন ভুলে যাচ্ছি) এর মতো গোষ্ঠী দ্বারা প্রদর্শিত সুপারকন্ডাক্টিং এবং আয়ন ট্র্যাপ ডিভাইসগুলির উল্লেখ করছি।

এই ডিভাইসগুলির পাশাপাশি সেইগুলি যা সেগুলি অনুসরণ করবে, প্রায়শই একে অপরের থেকে একেবারে পৃথক হয় (আর্কিটেকচারের দিক থেকে, কার্যকর করা সহজ / শক্ততর গেট, কুইবিটের সংখ্যা, কুইবিটের মধ্যে সংযোগ, সংগতি এবং গেটের সময়, প্রজন্ম এবং সর্বাধিক সুস্পষ্ট কারণগুলির নাম হিসাবে পাঠ্য ক্ষমতা, গেটের বিশ্বস্ততা।

অন্যদিকে, প্রেস রিলিজ এবং অ-প্রযুক্তিগত সংবাদগুলিতে এটি খুব সাধারণ বিষয় হিসাবে বলা যায় যে "নতুন এক্স ডিভাইসে আগের তুলনায় Y কুইবিট বেশি রয়েছে, তাই এটি অনেক বেশি শক্তিশালী"।

এই ডিভাইসগুলি মূল্যায়নের জন্য কি কিউবিটের সংখ্যা সত্যিই এমন গুরুত্বপূর্ণ উপাদান? অথবা আমরা পরিবর্তে বিভিন্ন মেট্রিক ব্যবহার করা উচিত? আরও সাধারণভাবে, এমন কি "সরল" মেট্রিকগুলি রয়েছে যা গুণগতভাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে অর্থপূর্ণভাবে, বিভিন্ন ডিভাইসের তুলনা করতে পারে?

Answer 1

আমি মনে করি উত্তর আপনি কেন তাদের তুলনা করছেন তার উপর নির্ভর করে। কোয়ান্টাম ভলিউমের মতো জিনিসগুলি সম্ভবত শেষ ব্যবহারকারীদের পুরোপুরি অবহিত করার চেয়ে ডিভাইসের বিকাশে অগ্রগতি সংজ্ঞায়িত করার পক্ষে আরও উপযুক্ত।

উদাহরণস্বরূপ, আপনি একটি নতুন ল্যাপটপ কিনছেন, তাদের তুলনা করার সময় আপনি সম্ভবত একটি সংখ্যার চেয়ে বেশি ব্যবহার করেন। কোয়ান্টাম প্রসেসরের ক্ষেত্রেও একই হওয়া উচিত। একটি ডিভাইসে অনেকগুলি ভিন্ন দিক রয়েছে: কুইবিট সংখ্যা, সংযোগ, সমস্ত বিভিন্ন ধরণের গোলমাল, পরিমাপের সময় (এবং পরিমাপের ফলাফলগুলি থেকে প্রতিক্রিয়া করা সম্ভব কিনা), গেটের ক্রিয়াকলাপের সময় ইত্যাদি All এগুলিকে একত্রিত করার প্রয়োজন need আসলে একটি জিনিস যা আপনাকে জানা দরকার তা বলুন: আপনি যে প্রোগ্রামটি চালাতে চান তা কি এটি চালাতে পারে? এটি, আমি মনে করি, সর্বদা সবচেয়ে প্রাসঙ্গিক তুলনা হতে চলেছি। তবে এটিও সবচেয়ে কৌশলযুক্ত।

Answer 2

এটি একটি বহুল আলোচিত বিষয়, এবং আমি নিশ্চিত নই যে বর্তমান সময়ে আপনার প্রশ্নের উত্তর আছে। তবে আইইইই (ইনস্টিটিউট অফ ইলেকট্রিক্যাল অ্যান্ড ইলেকট্রনিক্স ইঞ্জিনিয়ার্স) পিএআর 7131 - কোয়ান্টাম কম্পিউটিং পারফরম্যান্স মেট্রিক্স এবং পারফরম্যান্স বেঞ্চমার্কিংয়ের মানক প্রস্তাব করেছে :

এই প্রকল্পের উদ্দেশ্য হল পারফরম্যান্স মেট্রিকের একটি মানসম্পন্ন সেট এবং বিভিন্ন ধরণের কোয়ান্টাম কম্পিউটিং হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যারটির গতি / পারফরম্যান্সের পাশাপাশি এই পারফরম্যান্স মেট্রিকগুলিকে ক্লাসিকাল কম্পিউটারগুলিতে অভিন্ন মেট্রিকের সাথে তুলনা করা যেমন ব্যবহারকারীরা এই দস্তাবেজটি কোনও নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কোয়ান্টাম কম্পিউটারের গতি নির্ধারণ করতে পারে সহজেই এবং নির্ভরযোগ্যভাবে কম্পিউটারের কর্মক্ষমতা তুলনা করে compare

সম্পূর্ণ প্রকাশ আমি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং স্ট্যান্ডার্ড ওয়ার্কগ্রুপের বর্তমান চেয়ার এবং এই পিএআরটি মূলত প্রস্তাবিত কারণটি ছিল শাস্ত্রীয় আর্কিটেকচার এবং একে অপরের বিরুদ্ধে বিভিন্ন কোয়ান্টাম কম্পিউটিং আর্কিটেকচারের পরীক্ষা করার ক্ষেত্রে নথিপত্র / মানের অভাব। আপনি উপরে যে বিষয়গুলি দেখেছেন

কুইবিটের সংখ্যা, কুইটগুলির মধ্যে সংযোগ, একত্রিতকরণ এবং গেটের সময়, প্রজন্ম এবং পাঠ্যক্রমের ক্ষমতা, গেটের বিশ্বস্ততা

সমস্ত অন্যান্য উপাদান হিসাবে অন্তর্ভুক্ত করা হয়। গুরুত্বপূর্ণভাবে আমরা সমাধানকারীদের মানক করার পথেও কাজ করছি; মাপদণ্ডের ক্ষেত্রে প্রায়শই অবহেলিত উপাদান। ক্লাসিকাল আর্কিটেকচারের সাথে কোয়ান্টাম আর্কিটেকচারের তুলনা করার সময় অ-অপ্টিমাইজড সলভারগুলি প্রায়শই একটি কোয়ান্টাম মেশিনকে উপকৃত করে। অর্থাৎ কোয়ান্টাম আর্কিটেকচারে চলমান সলভারটি সর্বদা অনুকূলিত হয় যেখানে ক্লাসিকাল আর্কিটেকচারে সলভার চলমান নয়। এটি কোয়ান্টাম আর্কিটেকচারের পক্ষে একটি সহজাত পক্ষপাত তৈরি করে।

আপনি যদি এই স্ট্যান্ডার্ডের বিকাশে অংশ নিতে আগ্রহী হন তবে দয়া করে আমাকে জানান, তর্কটির কোয়ান্টাম এবং শাস্ত্রীয় দিক থেকে আরও বেশি লোক জড়িত ততই ভাল ইমো। ইতিমধ্যে PAR শীঘ্রই কাজ শুরু করবে, এবং অন্যান্য মান সংস্থাগুলির সাথে তাদের প্রয়াসকে সমন্বয় করবে যাতে ভবিষ্যতে কর্মক্ষমতা এবং মানদণ্ডকে সম্বোধন করতে সহায়তার জন্য কোনও পক্ষপাতহীন একক সাধারণ মানের উদ্ভূত হতে পারে।

Comments

খুব আকর্ষণীয়, উত্তরের জন্য আপনাকে ধন্যবাদ। "স্ট্যান্ডার্ডাইজ সলভারস" বলতে কী বোঝাতে চেয়েছেন আপনি কী তা ব্যাখ্যা করতে পারেন? আপনি যখন "সলভারস" বলছেন তখন কি আপনার অর্থ সংকলক, বা অন্য কথায়, কোয়ান্টাম গেটের পচন ধরে অ্যালগরিদম?

— 2

আনন্দের সাথে, "সলভার" দ্বারা আমি বোঝাচ্ছি গাণিতিক কোড প্রতিটি সিস্টেমে চলছে। যা সংকলক, গাণিতিক সফ্টওয়্যার, স্ট্যান্ড-একা প্রোগ্রাম বা সফ্টওয়্যার লাইব্রেরি আকারে হতে পারে।

— তুষারপাত

Answer 3

আপনি যেভাবে বলছেন, কুইবিটের সংখ্যা এই জাতীয় মেট্রিকের অংশ হওয়া উচিত ।

তবে দুটি পৃথকভাবে সম্পূর্ণ আলাদা ডিভাইসের তুলনা করা (যেমন সুপারকন্ডাক্টিং এবং লিনিয়ার অপটিক্স) সর্বাধিক সোজা কাজ নয় ¹ ।

উপাদানগুলোও

সঙ্গতি এবং গেট সময় সম্পর্কে জিজ্ঞাসা সততা এবং গেট সময় সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করা সমতূল্য ¹ । গেটস আরও কঠোর বা প্রয়োগ করা সহজতর বিশ্বস্ততা আবার প্রভাবিত করে।

ইনিশিয়েশন রেট, কুইবিট / জড়িয়ে পড়া জেনারেশন এবং রিডআউট ক্ষমতা (ইত্যাদি) সামগ্রিক বিশ্বস্ততাকে প্রভাবিত করতে চলেছে পাশাপাশি 'প্রায়শই (গড়) আমরা একটি গণনা সম্পাদন করতে পারি (কিছুটা উচ্চ-পর্যাপ্ত বিশ্বস্ততার ফলাফল পাওয়ার সময়) 'উচ্চ পর্যাপ্ত বিশ্বস্ততা') এর ধারণা।

আর্কিটেকচারের ক্ষেত্রে, আরও ম্যাক্রো-আর্কিটেকচারের (উদাহরণস্বরূপ কিউআরএএম) এর নিজস্ব মান এবং মানদণ্ড যেমন রিডআউট টাইম থাকবে, 'চাহিদা অনুসারে রিডআউট হয়?' এবং অবশ্যই, বিশ্বস্ততা।

সংযোগের একই ধারণার অধীনে আরও মাইক্রোআর্কাইটিচারটি বর্ণনা করা যেতে পারে।

আরেকটি, প্রায়শই উপেক্ষা করা হয়, মেট্রিক হ'ল ব্যবহৃত শক্তি / সংস্থান।

সামগ্রিকভাবে, এটি এই তালিকাটি কিছুটা কমিয়ে আনতে পারে তবে এটি এখনও এমন একটি তালিকা যা তুলনায় মোটামুটি পরিমাণে জড়িত। একই পদ্ধতি ব্যবহার করে এমন বিভিন্ন ডিভাইসের তুলনা করা (প্রযুক্তির বর্তমান স্তরে) এর মতো সোজাও নয়, উচ্চতর সংখ্যক কুইবিটের প্রসেসরের প্রায়শই কম বিশ্বস্ততা ^{2 থাকে} ।

কোয়ান্টাম ভলিউম

$2$$\epsilon_{eff}$ , ডিভাইসের মতো একই ত্রুটিটি দিতে অন্য কোনও নিখুঁত সিস্টেমে কোন গেট ত্রুটিগুলির প্রয়োজন হবে তা বিবেচনা করে। এর জন্য স্বল্প সংযোগের জন্য এসডাব্ল্যাপের প্রয়োজন হতে পারে এবং কম সংখ্যক বাস্তবায়নযোগ্য গেটের জন্য সলোভ-কাইতায়েভ-এস্কো পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারে। সিস্টেমে "দ্রুত পরিমাপ এবং প্রতিক্রিয়া" এবং অন্য কোনও উপযুক্ত পদ্ধতি থাকলে টেলিপোর্টেশন ব্যবহার করে এটি মোকাবিলা করা হয়।

$n$$n'$

$$V_Q = \max_{n'\leq n}\min\left[n', \frac{1}{\epsilon_{eff}\left(n'\right)}\right]^2.$$

অবশ্যই, আমরা বিজ্ঞানের দিকটি ছাড়িয়ে ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের দিকে যেতে চাই। তার জন্য আমাদের স্ট্যান্ডার্ড ³ দরকার । এটি বর্তমানে পরিকল্পনা করা হচ্ছে, হুর্লির উত্তরে যেমন বিশদ রয়েছে ।

তবে, এই জাতীয় তালিকার মধ্যে যে কোনও তুলনা সোজা হতে চলেছে না, কোয়ান্টাম আশ্চর্যতার মতো আরও বেশি বিষয়গত উপায় হ'ল প্রসেসর ⁴ কতটা ভাল তার উপর নির্ভর করে গেমের উপভোগ করা নির্ভর করে ।

---

^{1 এই বিশেষ ক্ষেত্রে, একটি উদাহরণ হ'ল ফোটনগুলি যেমন ডিকোয়্যার করে না, সুতরাং অনুধাবনকৃত রাষ্ট্রের আদর্শ সময়টির পক্ষে সময় বা দৈর্ঘ্যের সংখ্যা সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করার জন্য এটি খাপ খাইয়ে নিতে হবে, যা আদর্শ রাষ্ট্রের সাথে ভাল সান্নিধ্য নয় which কেবল বিশ্বস্ততা, বা বিশ্বস্ততা এবং গেটের সময় চাইছে}

^{2 আমি এটিকে অন্ততপক্ষে চেষ্টা করেছি এমনকি এটি সবচেয়ে মজাদার কাজ নয়}

^{3 প্রথম, এক্সকেসিডি 927 এর বিপরীতে}

^{4 লেখকের মতামত হল যে, যখন একটি ভয়ঙ্কর ধারণা এবং সহায়ক কিভাবে ভাল একটি প্রসেসর একটি ধারণা পেয়ে, বলার অপেক্ষা রাখে না যে এক প্রসেসর যেমন একটি খেলা অন্য বেশী ভালো জন্য আরেকটু হয় খুব যদি এক প্রসেসর বিষয়ী বলতে আসলে বেশী ভালো অন্য}

Answer 4

আইবিএম তাদের প্রচার করছে কোয়ান্টাম ভলিউম (এছাড়াও দেখুন এই ধারণা) একটি একক সংখ্যা সঙ্গে একটি গেট মডেল মেশিনের ক্ষমতা পরিমাণ নির্ণয় করার। আইবিএমের আগে রিগেটির কাছ থেকে মোট কোয়ান্টাম ফ্যাক্টর সংজ্ঞায়নের চেষ্টা করা হয়েছিল । অস্পষ্ট যদি এটি অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ডিভাইসের উপযোগিতার ক্ষেত্রে আমরা যা চাই তা ক্যাপচার করে। কোয়ান্টাম ভলিউমের মতো বিষয়গুলি আধিপত্য পরীক্ষার কথা মাথায় রেখে ডিজাইন করা হয়েছে, এটি আমার কাছে মনে হয়। আমি ভাবতে ভাবছি যে কোনও মেট্রিক সত্যই অ্যাপ্লিকেশন নির্দিষ্ট হওয়া উচিত। স্যাম্পলিংয়ের জন্য, এই কাজটি কিউবিএস স্কোরটি ব্যবহার করার পরামর্শ দিয়েছে ।

কোয়ান্টাম অ্যানিলিং এবং অনুরূপ অ্যানালগ পদ্ধতির জন্য, মনে হয় সম্প্রদায়টি সময়োপযোগী সমাধান এবং রূপগুলিতে সম্মত হচ্ছে ; আবার বেশ অ্যাপ্লিকেশন নির্দিষ্ট।

সম্প্রদায়টি মেট্রিকগুলি সংজ্ঞায়িত করতে কাজ করছে এবং আমি আশা করছি যে 2018 সালে বিভিন্ন ডিভাইসে একই সমস্যাটির প্রকৃত রানগুলি পাওয়া যাবে (অভিজ্ঞতা অভিজ্ঞতা)।