Markas besar Rigetti Computing di Berkeley, CA.

Memperkenalkan Hutan 1.0

Hari ini, saya sangat senang mengumumkan ketersediaan beta publik dari Forest 1.0, pemrograman penuh-tumpukan pertama dan lingkungan eksekusi untuk komputasi kuantum / klasik. Anda dapat menggunakan Forest untuk mengembangkan algoritma untuk komputasi hybrid kuantum / klasik, dan Anda dapat menggunakannya untuk mempelajari cara kerja komputer dan algoritma kuantum. Anda dapat mensimulasikan algoritma tersebut hingga 30 qubit menggunakan Mesin Virtual Quantum kami, atau QVM ™, yang berjalan di cloud. Dan Anda dapat berinteraksi dengan chip kuantum nyata menggunakan pemanggilan fungsi sederhana yang dijalankan pada sistem aktif.

Rigetti Computing adalah perusahaan komputasi kuantum tumpukan penuh, dan Forest adalah produk tumpukan penuh. Jadi saya ingin menyoroti beberapa tonggak teknis utama yang menopang Forest di tingkat perangkat keras dan perangkat lunak.

Hebat-1

Kami telah mengembangkan arsitektur sirkuit terpadu kuantum yang sangat koheren dan dapat diskalakan. Dua bahan utama adalah proses hebat baru untuk super-konduksi melalui-silikon vias, dan proses ikatan suhu rendah untuk integrasi 3D.

Untuk semakin mempercepat kemajuan kami dalam kemampuan desain dan manufaktur, sekitar setahun yang lalu kami memutuskan untuk melakukan investasi strategis untuk membangun fab sirkuit terpadu kuantum komersial pertama di dunia, yang disebut Fab-1. Hari ini, kami secara resmi menandai pembukaan fasilitas baru ini (lihat foto di bawah).

Fab-1 didasarkan pada alat dan teknologi pemrosesan semikonduktor terbaru, tetapi, tidak seperti fab tradisional, beroperasi dalam mode iterasi cepat. Hari ini, kami dapat menghasilkan desain yang sama sekali baru untuk sirkuit kuantum 3D terintegrasi dalam sekitar 2 minggu. Karena nilai eksponensial dari siklus iterasi dalam pengembangan teknologi yang kompleks, saya berharap Fab-1 menjadi pendorong utama dan keunggulan strategis dalam perjalanan kami menuju kekuatan pemrosesan yang lebih besar (lebih banyak qubit, waktu gerbang lebih cepat) dan kinerja (koherensi yang lebih panjang) kali, tingkat kesalahan yang lebih rendah, konektivitas yang lebih besar) dari chip kuantum selama beberapa tahun mendatang.

Nagesh Vodrahalli telah bergabung dengan perusahaan dalam peran VP Teknologi Proses, memimpin Fab-1 dan strategi hebat kami secara keseluruhan. Nagesh membawa dekade kepemimpinan eksekutif dan teknologi dalam pembuatan semikonduktor canggih dan integrasi 3D, termasuk waktu di Intel, HP, dan Altera.

Rigetti Computing's Fab-1, fab kuantum chip komersial pertama di dunia.

Gerbang Dua Qubit Baru

Kami telah mengembangkan dan mendemonstrasikan skema gerbang dua-qubit baru berdasarkan modulasi parametrik langsung dari frekuensi qubit. Skema gerbang ini bisa lebih cepat dan lebih selektif daripada metode sebelumnya, membuatnya lebih cocok untuk chip yang ditingkatkan dengan banyak qubit. Rincian tersedia dalam 3 makalah yang menjelaskan teori dan implementasi eksperimental pada prosesor 2-qubit dan 8-qubit. Peningkatan perangkat lunak ke Forest untuk membuka kunci fungsi ini akan tersedia akhir tahun ini.

Mengkarakterisasi kinerja chip kuantum adalah proses yang kompleks dan halus. Untuk memastikan bahwa kami menggunakan rutinisasi karakterisasi yang paling ketat dan efisien - dan bahwa rutinitas tersebut disesuaikan atau diperluas dengan perangkat keras yang mutakhir - kami telah menjalin kerja sama dengan tim Karakterisasi, Verifikasi, dan Validasi Quantum di Sandia Laboratorium Nasional. Tim yang dipimpin oleh Robin Blume-Kohout, adalah salah satu kelompok independen terkemuka di dunia dalam QCVV. Kolaborasi sedang berlangsung, dan kami mengharapkan hasil awal tahun ini.

Kami sangat senang mengumumkan penambahan dua peneliti komputasi kuantum terkemuka. Marcus da Silva telah bergabung dengan perusahaan, mengelola desain perangkat dan tim teori kami, dan Colm Ryan telah bergabung dengan tim teknik kuantum kami.

Nagesh Vodrahalli (kiri) dan Jeff Cordova (kanan) telah bergabung dengan tim kepemimpinan kami.Colm Ryan (kiri) dan Marcus da Silva (kanan) telah bergabung dengan tim teknik kuantum kami.

Perangkat Lunak dan Aplikasi

Hutan dibangun di atas Quil ™, bahasa instruksi pertama untuk komputasi kuantum / klasik hybrid. Algoritme kuantum / klasik hibrida memanfaatkan aspek terbaik dari komputer klasik dan komputer kuantum secara bersamaan. Komputer klasik paling baik dalam urutan hafalan, sedangkan komputer kuantum paling baik dalam memanipulasi ansambel informasi yang sangat besar sekaligus.

Quil adalah set instruksi terbuka dan portabel, menggunakan model memori bersama yang dioptimalkan untuk algoritma dan perangkat keras jangka pendek. Forest 1.0 termasuk pyQuil, seperangkat alat python open-source untuk membangun dan menjalankan program Quil. Anda dapat melihat lebih lanjut tentang cara Quil dan pyQuil bekerja di video ini.

Untuk membantu menggambarkan bagaimana komputer kuantum suatu hari nanti dapat digunakan untuk memecahkan masalah yang saat ini tidak mungkin, kami telah membangun demo interaktif yang menunjukkan bagaimana contoh algoritma, Algoritma Optimasi Perkiraan Kuantum, menggunakan mekanika kuantum untuk menemukan solusi berbasis optimasi untuk NP-hard. jenis masalah, seperti MAX-CUT.

Mengembangkan perangkat lunak komputasi kuantum adalah salah satu bidang teknik yang paling menarik dan menantang. Saat ini, bidang itu berada pada tahap dasar, di mana pembelajaran dan penemuan berada pada tingkat tertinggi. Strategi tumpukan penuh kami memungkinkan kami untuk menjalankan siklus iterasi yang lebih cepat, lebih erat ditambah antara perangkat keras, perangkat lunak, dan aplikasi.

Jeff Cordova telah bergabung dengan perusahaan sebagai Wakil Presiden Rekayasa Perangkat Lunak untuk memimpin pengembangan sistem operasi kuantum dan infrastruktur layanan cloud kuantum kami.

Prosesor kuantum 8-qubit diproduksi oleh Rigetti Computing.

Apa berikutnya?

Produk dibangun oleh sistem orang yang berfungsi bersama sebagai sebuah tim. Perusahaan yang ada, ketika dihadapkan dengan perubahan teknologi yang mendalam, harus mengadaptasi mesin yang ada untuk menghasilkan jenis pekerjaan yang baru. Startup memiliki peluang dan keharusan untuk membangun jenis mesin baru yang fundamental untuk menghasilkan hasil kerja baru.

Rigetti Computing adalah jenis mesin baru, dan Forest 1.0 adalah contoh dari hasil kerjanya. Kami berpusat di sekitar siklus desain tes-fab-tes cepat, didukung oleh para ilmuwan dan insinyur luar biasa yang selanjutnya membangun dan memperbaiki mesin setiap hari.

Dalam 18 bulan terakhir, output dari siklus iterasi internal telah dipercepat. Kami telah beralih dari perangkat single-qubit ke sistem 8-qubit yang berfungsi penuh yang sekarang berada pada tahap akhir validasi. Sistem ini akan tersedia di Hutan akhir tahun ini.