Helsinki y Yorktown, Virginia, 4 de diciembre de 2023: Algorithmiq, una empresa a gran escala que desarrolla algoritmos cuánticos para las ciencias biológicas, dijo que ha realizado uno de los experimentos de mitigación de errores a mayor escala hasta la fecha en el hardware de IBM. La compañía dijo que esto posiciona a Algorithmiq e IBM para alcanzar la utilidad cuántica para casos de uso del mundo real.

El experimento se ejecutó con los algoritmos de mitigación de errores de Algorithmiq en IBM Nazca, el procesador Eagle de 127 qubits, utilizando 50 qubits activos x 98 capas de CNOTS y, por lo tanto, un total de 2402 puertas CNOTS. Este importante hito para el campo es el resultado de una colaboración entre los dos equipos, que unieron fuerzas en 2022 con la intención de lograr una ventaja cuántica para química.

Las computadoras cuánticas, cuando se utilizan, todavía tienen altos niveles de errores que impiden realizar cálculos significativos a gran escala en el hardware. Actualmente, uno de los mayores desafíos de la computación cuántica es superar ese ruido en la ejecución. Las técnicas de mitigación de errores están diseñadas para permitir la ejecución de algoritmos en presencia de errores. Sin embargo, normalmente se vuelven muy ineficientes en tiempo de ejecución a medida que aumentan el tamaño del problema y el número de qubits. La mitigación de errores escalable es el núcleo de la plataforma de descubrimiento de fármacos de Algorithmiq, Aurora, y es precisamente lo que se validó en el escenario de la Cumbre Quantum anual más esperada de IBM: un evento anual donde IBM muestra a sus clientes y socios cercanos los últimos avances en el espacio cuántico y revela la hoja de ruta de desarrollo de hardware del próximo año.

Los resultados se obtuvieron utilizando algoritmoLas técnicas patentadas de Tensor Network Error Mitigation (TEM) se aplicaron a un experimento llevado a cabo en colaboración con el equipo de Ivano Tavernelli en IBM Zurich y diseñado en conjunto con el grupo de John Goold en Trinity College Dublin. La potente técnica mitigó por completo el ruido incluso a medida que aumentaba la profundidad del circuito, un régimen en el que los mejores métodos de mitigación de errores normalmente no funcionaban y recuperó la señal cuántica de prácticamente la nada (en un valor cercano a 0).

Los métodos de Algorithmiq son capaces de recuperar la señal en regímenes en los que algunos de los métodos de mitigación de errores anteriores tuvieron problemas con mejoras significativas en términos de sobrecarga de medición, lo que se traduce en cálculos mucho más rápidos en cuestión de horas en lugar de decenas de años.

El impacto de estos experimentos sienta las bases necesarias para la aplicación de la computación cuántica a escala, que seguirán siendo relevantes en el camino hacia la era de la tolerancia a fallas.

La profesora Sabrina Maniscalco, cofundadora y directora ejecutiva de Algorithmiq, dijo: “Es un gran honor presentar este hito exitoso con el equipo de IBM en la Cumbre de IBM. El día de hoy representa una validación adicional de que las técnicas centrales de mitigación de errores de Algorithmiq son poderosas y permitirán experimentos a gran escala en casos de uso específicos que nos llevarán a la era de la utilidad cuántica para aplicaciones comerciales reales. He dedicado más de 20 años de mi vida al estudio de sistemas cuánticos ruidosos, como profesor, y nunca pensé que este tipo de experimento sería posible tan pronto. No hace falta decir que estoy muy entusiasmado con los objetivos que nos hemos fijado para 2024. ¡Los resultados de hoy son sólo el comienzo!”

Además del anuncio de la técnica de mitigación de errores, Sabrina Maniscalco, directora ejecutiva y cofundadora de Algorithmiq, volvió al escenario para presentar logros clave adicionales de los últimos resultados publicados por el equipo, esta vez con AstraZeneca, IBM y el Centro Hartree en un enfoque novedoso. Adecuado para estudiar reacciones de transferencia de protones que tratan tanto a los electrones como a los núcleos con la misma mecánica cuántica. La combinación de este último con los algoritmos de compilación y mapeo de fermiones a qubit adaptados al hardware de Algorithmiq redujo drásticamente los requisitos de hardware cuántico en comparación con los métodos existentes (hemos observado una reducción de hasta un 54 % en el número de operaciones ruidosas) y sentó las bases para el primer hardware. experimentos.

Guillermo García-Pérez, CSO y cofundador de Algorithmiq: “La importancia de estos resultados demuestra el poder de nuestro habilitador clave, mediciones informativamente completas que, cuando se combinan con el mejor hardware de su clase, son el trampolín hacia cualquier simulación cuántica escalable y el base para cualquier aplicación significativa”.

Para consolidar el liderazgo de Algorithmiq en el espacio del software de química cuántica, IBM anunció en su último blog que la startup se convertiría en la nueva propietaria de qiskit código naturaleza, la comunidad cuántica para química altamente seleccionada de IBM. Esta noticia surge como parte de una serie de cambios en el ecosistema Qiskit, dando la bienvenida a socios externos para mantener los repositorios y brindar a las comunidades un papel más importante en el desarrollo de algoritmos y aplicaciones.

Matteo Rossi, CTO y cofundador de Algorithmiq, comentó: “Estamos entusiasmados de ser los nuevos propietarios de código confiables de Qiskit Nature. Con la experiencia de nuestro equipo en métodos de última generación en química cuántica y computación cuántica, y colaborando estrechamente con la comunidad, nuestro objetivo es desarrollar software que permita a investigadores y empresas abordar los profundos desafíos de la simulación cuántica que se avecinan en las ciencias naturales. .”

El novedoso enfoque de medición de Algorithmiq, combinado con sus métodos químicos de última generación, ha permitido al equipo obtener hasta 4.25 millones de dólares de Wellcome Leap para diseñar nuevas interacciones entre medicamentos con fotones en la prevención y el tratamiento del cáncer junto con sus socios. IBM y Clínica Cleveland.

Más información sobre los últimos experimentos presentados en el IBM Summit han sido publicadas en el blog de Algorithmiq esta página y papel TEM en el arxiv esta página.

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• Fuente: https://insidehpc.com/2023/12/algorithmiq-in-quantum-utility-path-demonstration-with-ibm-quantum/