Quantum Machines社、量子システムのキャリブレーションを加速するオープンソースQualibrateを発表

先進的なハイブリッド量子クラシカル制御ソリューションのリーディングプロバイダーであるQuantum Machines社は、本日、量子コンピューターのキャリブレーションを効率化するために設計されたオープンソースのフレームワークであるQualibrate（QUAlibrateの略称）を発表した。これは、量子コンピューターのキャリブレーションを効率化するためのオープンソース・フレームワークです。

量子コンピュータの最も重要なスケーリングの課題の1つに取り組むQuantum Machines社のこの新しいフレームワークは、迅速でモジュール化されたキャリブレーションを容易にすると同時に、キャリブレーション・プロトコルの開発と共有のための世界的なエコシステムを促進する。

このフレームワークは、キャリブレーションにかかる時間を大幅に短縮し、様々な量子コンピューティング・システム間でキャリブレーション・プロトコルを設計、実行、共有するための完全なソリューションを提供します。Qualibrateのオープンなエコシステムにより、世界中の研究者や企業が共同で進歩を積み重ねることができ、実用的な量子コンピュータへの道のりが加速します。

キャリブレーションは、初期設定だけでなく、運用中のシステムのドリフトを補正するため、量子コンピュータの性能を継続的に維持するためにも不可欠です。

量子システムが拡大するにつれ、キャリブレーションの複雑さは指数関数的に増大する。例えば、100量子ビットの超伝導量子コンピュータをゼロから完全に校正する場合、2日かかることもあります。校正済みのシステムの再校正でさえ、1時間以上かかることもある。この非効率性は、数十万量子ビットを持つ将来のシステムにスケールアップする際に大きな障害となる。

「私たちは較正のスピードと品質の両方に重点を置いています。この2つの要素は時に相反するものであり、このバランスが量子コンピュータ全体の性能に影響します」とQuantum MachinesのCTOであるYonatan Cohenは述べている。「私たちがオープンソースのソリューションを開発したのは、量子コミュニティが共にこの課題を克服するために最適な立場にあると考えたからです。学界と産業界の研究者は、革新的な較正アルゴリズムとプロトコルを常に設計しています。ある日、ボストンのチームが量子演算の忠実度を向上させるプロトコルを発表するかもしれないし、次の日にはヨーロッパの企業がキャリブレーションを高速化する方法を開発するかもしれない。この基本的な問題を解決するには、コラボレーションが必要で、チームが互いのブレークスルーを即座に採用し、構築できるようにする必要があります」。

この問題に対処するため、Quantum Machines社は、量子キャリブレーションをバラバラのスクリプトから統合されたモジュール式システムへと移行させるオープンソースのキャリブレーション・フレームワーク、Qualibrateを開発した。Qualibrateは、量子研究者やエンジニアが再利用可能なキャリブレーション・コンポーネントを開発し、それらを洗練されたワークフローに組み立て、直感的なユーザーインターフェースを通じてキャリブレーションを実行できるようにします。ハードウェアの複雑さを抽象化することで、チームは低レベルの実装ではなく、量子システムロジックに集中することができます。

「Qolab社のCTOであるJohn Martinis氏は、「Qualibrateは、私たちの組織を大きく変えました。「Qualibrateの自動キャリブレーションは、これまで手作業で2時間かかっていた完全なキャリブレーションを10分以内に完了します。これにより貴重な時間が節約され、私たちのチームはQPU開発の加速に集中することができます。

イスラエル量子コンピューティングセンター（IQCC）で最近行われたデモンストレーションでは、クオリブレートは超伝導量子ビットのマルチ量子ビット校正をわずか140秒で実行し、実環境下でのシステムの速度と有効性を示しました。

Qualibrateはオープンソースでモジュール化されているため、研究者が開発した新しい較正プロトコルを、量子コンピューティングのコミュニティで迅速に配布、テスト、改良することができます。

また企業は、量子システムシミュレーションやディープラーニングアルゴリズムなどの高度な技術を統合し、Qualibrateを使用して独自のソリューションを構築することができます。これにより、中核となるキャリブレーションの改善がオープンに共有される一方で、専門的なツールが性能を前進させるエコシステムが醸成される。

このフレームワークと並行して、Quantum Machinesは超伝導量子コンピュータ向けの初のキャリブレーショングラフをリリースします。

このグラフは、Qualibrateの並列キャリブレーション機能を使用し、キャリブレーション時間を大幅に短縮します。今後、Quantum MachinesとNVIDIAは、QualibrateをNVIDIA DGX Quantumのようなシステムと統合するソフトウェア・ライブラリを構築し、機械学習モデルを通じて、さらに迅速なキャリブレーション実行と、より忠実度の高い結果を可能にする。

Quantum Machinesは、イタマール・シヴァン（CEO）、ヨナタン・コーエン（CTO）、ニシム・オフェック（チーフエンジニア）によって2018年初頭に設立された。創業者の3人はいずれも物理学の博士号を持ち、量子コンピューティングと量子エレクトロニクスに関する幅広い専門知識を持っている。

創業以来、同社はPSG Equity、Red Dot Capital Partners、Intel Capital、TLV Partners、Battery Venturesなどの一流ベンチャーファンドから2億8000万ドルの資金を確保している。クォンタム・マシーンズ社の従業員はおよそ170人で、半数がイスラエルに拠点を置き、残りはヨーロッパ、アメリカ、その他の地域に分散している。

量子コンピューティングの研究者やエンジニアは、https://github.com/qua-platform/qualibrate のオープンソース・リポジトリにアクセスすることで、すぐにQUAlibrateを使い始めることができる。