Quantum Machines revela o Qualibrate de código aberto para acelerar a calibração de sistemas quânticos

A Quantum Machines, fornecedora líder de soluções avançadas de controle híbrido quântico-clássico, anunciou hoje o lançamento do Qualibrate (denominado QUAlibrate), uma estrutura de código aberto projetada para simplificar a calibração de computadores quânticos. Ele reduz significativamente o tempo de calibração de várias horas para apenas alguns minutos.

Enfrentando um dos desafios de dimensionamento mais significativos da computação quântica, essa nova estrutura da Quantum Machines facilita a calibração rápida e modular e, ao mesmo tempo, incentiva um ecossistema mundial para desenvolver e compartilhar protocolos de calibração.

A estrutura reduz substancialmente o tempo de calibração e oferece uma solução completa para projetar, executar e compartilhar protocolos de calibração em vários sistemas de computação quântica. O ecossistema aberto do Qualibrate permite que pesquisadores e empresas globais desenvolvam coletivamente o progresso, acelerando a jornada rumo a computadores quânticos práticos.

A calibração é essencial não apenas para a configuração inicial, mas também para a manutenção contínua do desempenho do computador quântico, pois compensa o desvio do sistema durante a operação.

À medida que os sistemas quânticos se expandem, a complexidade da calibração aumenta exponencialmente. Por exemplo, a calibração completa de um computador quântico supercondutor de 100 qubits a partir do zero pode levar até dois dias. Até mesmo a recalibração de um sistema pré-calibrado pode levar mais de uma hora. Essa ineficiência cria um grande obstáculo ao escalonar para sistemas futuros com centenas de milhares de qubits.

"Nós nos concentramos na velocidade e na qualidade da calibração - dois fatores que às vezes entram em conflito - e esse equilíbrio influencia o desempenho geral do computador quântico", afirmou Yonatan Cohen, CTO da Quantum Machines. "Desenvolvemos uma solução de código aberto porque acreditamos que a comunidade quântica está mais bem posicionada para superar esse desafio em conjunto. Pesquisadores do meio acadêmico e do setor estão constantemente projetando algoritmos e protocolos de calibração inovadores. Um dia, uma equipe em Boston pode apresentar um protocolo que melhora a fidelidade da operação quântica; no dia seguinte, uma empresa europeia pode desenvolver um método que acelera a calibração. A solução desse problema fundamental exige colaboração - permitindo que as equipes adotem e desenvolvam instantaneamente as descobertas umas das outras."

Para resolver isso, a Quantum Machines criou o Qualibrate, uma estrutura de calibração de código aberto que muda a calibração quântica de scripts desconectados para um sistema integrado e modular. O Qualibrate permite que pesquisadores e engenheiros quânticos desenvolvam componentes de calibração reutilizáveis, montem-nos em fluxos de trabalho sofisticados e executem calibrações por meio de uma interface de usuário intuitiva. Ao abstrair a complexidade do hardware, a plataforma permite que as equipes se concentrem na lógica do sistema quântico em vez da implementação de baixo nível.

"O Qualibrate foi um divisor de águas para a nossa organização", disse John Martinis, CTO da Qolab. "Sua calibração automatizada conclui calibrações completas em menos de 10 minutos - trabalho que antes levava até duas horas de esforço manual. Isso economiza um tempo valioso, permitindo que nossa equipe se concentre em acelerar o desenvolvimento da QPU."

Em uma demonstração recente no Centro Israelense de Computação Quântica (IQCC), o Qualibrate realizou uma calibração de vários qubits supercondutores em apenas 140 segundos, demonstrando a velocidade e a eficácia do sistema em condições reais.

Como o Qualibrate é de código aberto e modular, novos protocolos de calibração desenvolvidos por pesquisadores podem ser rapidamente distribuídos, testados e aprimorados pela comunidade mais ampla de computação quântica.

As empresas também podem criar soluções proprietárias usando o Qualibrate, integrando técnicas avançadas, como simulação de sistema quântico e algoritmos de aprendizagem profunda. Isso promove um ecossistema em que os principais aprimoramentos de calibração são compartilhados abertamente, enquanto ferramentas especializadas impulsionam o desempenho.

Juntamente com a estrutura, a Quantum Machines está lançando seu primeiro gráfico de calibração para computadores quânticos supercondutores - um pacote de calibração personalizável e pronto para ser implantado.

Esse gráfico usa os recursos de calibração paralela do Qualibrate para reduzir drasticamente os tempos de calibração. No futuro, a Quantum Machines e a NVIDIA estão criando bibliotecas de software que integrarão o Qualibrate a sistemas como o NVIDIA DGX Quantum, permitindo execuções de calibração ainda mais rápidas e resultados de maior fidelidade por meio de modelos de aprendizado de máquina.

A Quantum Machines foi fundada no início de 2018 por Itamar Sivan (CEO), Yonatan Cohen (CTO) e Nissim Ofek (engenheiro-chefe). Todos os três fundadores são PhDs em física e têm ampla experiência em computação quântica e eletrônica quântica.

Desde sua criação, a empresa obteve US$ 280 milhões em financiamento dos principais fundos de risco, incluindo PSG Equity, Red Dot Capital Partners, Intel Capital, TLV Partners e Battery Ventures. A Quantum Machines emprega cerca de 170 pessoas, metade delas em Israel e o restante na Europa, nos EUA e em outras regiões.

Os pesquisadores e engenheiros de computação quântica podem começar a usar o QUAlibrate imediatamente visitando o repositório de código aberto em: https://github.com/qua-platform/qualibrate.