Resursuppskattning inom kvantberäkning
Inom kvantberäkning är resursuppskattning möjligheten att förstå de resurser som krävs för en viss algoritm. Resurserna är antalet kvantbitar, antalet kvantgrindar eller bearbetningstiden. Nödvändiga resurser varierar för olika beräkningsscenarier baserat på typen av felkorrigeringsschema och andra parametrar.
Varför är resursuppskattning viktigt?
Kvantdatorer har potentialen av kvantfördelar för att lösa vissa vetenskapligt och kommersiellt värdefulla problem. De kan överträffa alla klassiska datorer. För att uppnå kvantfördel måste du ha en storskalig, feltolerant kvantdator. Det vill: en kvantdator som kan tillåta ett stort antal kvantbitar i superposition och med en fysisk felfrekvens under ett visst tröskelvärde. Genom att använda QEC-scheman skyddas kvantinformation från fel som orsakas av dekoherens och kvantbrus.
Kvantåtgärder på fysisk nivå är bullriga. De långa beräkningar som krävs för praktisk kvantfördel kräver felkorrigering för att uppnå feltolerans. QEC är både tidsintensivt och utrymmesintensivt. Det kräver ökad körningstid för en åtgärd på algoritmnivå eller logisk nivå och ett extra antal fysiska kvantbitar för att lagra och beräkna information på den logiska nivån.
Att förstå effekten av arkitekturdesignval och QEC-scheman för specifika program är en viktig utmaning. Du måste svara på flera frågor. Hur stor behöver en kvantdator till exempel vara för att uppnå praktisk kvantfördel? Hur lång tid tar beräkningen? Är vissa qubit-tekniker bättre lämpade än andra för att lösa det problem du vill lösa? Vilka är de bästa arkitekturvalen i maskinvaru- och programvarustackarna för att stödja skalbar kvantberäkning?
Att beräkna körningstiden, antalet kvantbitar och andra resurser som ska användas i realistiska modeller av kvantdatorer är det första steget för att minska dessa resurskrav. Med resursuppskattning kan du förstå skillnaderna mellan kvantbitstekniker så att du kan förbereda och förfina dina kvantlösningar så att de kan köras på skalbara kvantdatorer i framtiden.
Lär dig sedan mer om Azure Quantum-verktyget som du kan använda för att uppskatta resurserna i en kvantalgoritm.