Кытайлык изилдөөчүлөр Google компаниясынын атактуу 53 кубиттик Sycamore кванттык схемасын ийгиликтүү симуляциялоо менен тарыхый жетишкендикке жетишти. Бул иш үчүн алар 1 432 NVIDIA A100 графикалык процессорлорун жана жогорку деңгээлде оптимизацияланган алгоритмдерди колдонушту. Бул ыкма классикалык компьютерлерге кванттык системалардын жүрүм-турумун кайталай алышына мүмкүнчүлүк берди.
Бул тууралуу «InoZpress» шилтеме берүү менен билдирди SciTechDaily
Кванттык схеманы классикалык ыкма менен иштетүү
Google’дун Sycamore схемасы мурда кванттык артыкчылыкка жеткенде колдонулган. Кытайлык команда бул схеманын 20 катмарлуу түзүмүн симуляциялоо үчүн параллелдүү иштөөгө жөндөмдүү алгоритмдерди жана суперкомпьютердик ресурстарды пайдаланды. Эң негизги технология — тензордук тармактарды кыскартуу, бул кванттык эсептөөлөрдү натыйжалуу моделдөөгө шарт түздү.
Изилдөөчүлөр тензордук тармакты «бөлүкчөлөргө» бөлүп, аны иштетүүнү ресурска жараша жөнгө салышты. Бул ыкма эс тутум талаптарын кыйла азайтып, эсептөө ылдамдыгын жана тактыгын сактап калды. Ошентип, чоң жана татаал кванттык схемаларды кадимки компьютерлерде симуляциялоого мүмкүн болду.
Жаңы алгоритмдер жана «top-k» тандоо ыкмасы
Ишти тездетүү жана ресурстарды үнөмдөө үчүн команда top-k sampling ыкмасын иштеп чыккан. Бул ыкма симуляциянын жыйынтыгынан эң ыктымалдуу биттик саптарды тандап алат, бул жалпы эсептөө жүгүн азайтат жана симуляцияны так кылат.
Ошондой эле тензор индекстеринин ыраатын оптималдаштыруу жана GPUлар ортосундагы маалымат алмашууну азайтуу менен эсептөөлөрдүн эффективдүүлүгү жогорулады. Бул ыкмалар XEB (Cross-Entropy Benchmark) көрсөткүчтөрүн жакшыртты — бул симуляциянын реалдуу кванттык жыйынтыктарга канчалык жакын экенин ченейт.
Алгоритмди текшерүү жана майда схемалар менен сыноо
Изилдөө тобу чоң схеманы симуляциялоодон мурун, 30 кубит жана 14 катмардан турган чакан схемаларда тест жүргүзүштү. Натыйжалар теориялык эсептөөлөргө толук туура келип, алгоритмдин ишенимдүүлүгүн жана тактыгын көрсөттү.
Атайын top-k тандоо ыкмасы XEB көрсөткүчүн кыйла жогорулатканы белгиленди. Бул алгоритмдин келечекте дагы чоңураак кванттык схемаларга ийгиликтүү колдонулушуна негиз түздү.
Ресурстарды натыйжалуу колдонуу жана эсептөөлөрдү оптималдаштыруу
Изилдөөчүлөр тензор индекстеринин түзүмүн кайра уюштуруу аркылуу эсептөөлөрдү тездетип, жогорку натыйжага жетишкен. 80 ГБдан 5 120 ГБга чейинки эс тутум конфигурациялары эсептөөлөрдүн убакыт татаалдыгын кыскартууда маанилүү роль ойногон.
Ар бир эсептөө түйүнүндө 8 даана 80 ГБдык GPU колдонулуп, параллелдүү иштөөнүн жогорку деңгээлине жетишилди. Бул архитектуралык ыкма кванттык эсептөөлөрдү моделдөөнүн жаңы деңгээлине чыгууга шарт түздү.
Кванттык симуляциялардын келечеги
Бул жетишкендик классикалык компьютерлерде кванттык системаларды симуляциялоодо жаңы стандарттарды жаратты. Ал алгоритмдерди өркүндөтүү жана ресурстарды натыйжалуу колдонуу аркылуу чоң кубиттүү схемаларды дагы ишенимдүү моделдөөгө жол ачат.
Изилдөөчүлөрдүн иши кванттык технологиялардын өнүгүшүнө чоң салым кошуп, келечектеги илимий жана өнөр жайлык жетишкендиктерге негиз боло алат.
Биз буга чейин жазганыбызды эскертебиз, эмбеддингдердин катачылыктары жана эмнеге сиздин ИИ туура эмес иштеп жатат.
