2022年11月に発表されたQuEra社のAquilaは、現在でも唯一一般に公開されている中性原子量子コンピューターである。
Aquilaはプログラム可能な中性ルビジウム原子のアレイをベースにしており、真空中でレーザービームを強く集光して閉じ込める。
複雑な問題を256個の中性原子の柔軟なプログラム可能な形状にマッピングします。
アナログ量子処理モードで動作するAquilaは、量子ビットを連続的に時間制御する。これは、今日のゲートベース・コンピュータの重要な問題のひとつであるゲート・エラーの複合化を解決するものである。エンタングルメントは、Aquilaの自然な原子ハミルトニアンを直接設計することによって生成され、操作される。
Aquilaは、ユーザーが定義した量子ビットのレイアウトと接続性により、アルゴリズム開発のためのユニークな戦略を可能にします。Aquilaは、量子シミュレーション、最適化、機械学習などのアプリケーションを容易に展開する準備が整っています。
中性原子コンピューティングの包括的ガイド
*通常営業時間は火曜日14:00UTC～木曜日18:00UTCで、この3日間に1時間の校正休憩を4回はさみます。現地時間での時間は以下の通りです。時間外でも、Braketキューにタスクを提出して、次の利用可能なウィンドウで実行することができます。
Aquilaのアナログモード操作は、以下のフォーマットでハミルトニアンの幅広いファミリーをカバーします：
一般的なパラメータ範囲は、右の表でご確認いただけます。その他の情報や詳細については、ホワイトペーパーをご覧ください。
ユーザー制御可能なパラメーター
アナログ量子プログラミングは、大規模量子システムのパワーを効率的に利用するアプリケーションを開発するための強力な手段である。この操作モードの利点を最大限に生かすために、我々は次のことを推奨する：
256個の量子ビットと広い視野を持つAquilaは、特に1次元の問題に対して、コンパクトなクラスタの複製や拡張されたチェーンに問題を分解するための広いキャンバスを提供します。この機能を利用して計算を並列化し、全体のスループットを向上させることを検討してください。
量子ビットの位置を再構成し、それらの相互接続を管理する柔軟性により、Aquilaのネイティブなハミルトニアンにマッピングできる問題解決の可能性が広がります。このフィールドプログラマブルキュービットアレイ(FPQA™)機能のパワーを利用して、多様な格子を構築し、ゲージ制約をエンコードし、多数のグラフマッピング戦略による最適化を探求することができます。
アナログ計算モードは、時間依存ハミルトニアンの滑らかな進化を提供する。トロッター化による量子進化のような様々なプロトコルは、複合ゲートにありがちなエラーを回避することで利点を得ることができることを忘れてはならない。
リュードベリ遮断は、特定の秩序相や最大独立集合の計算など、Aquilaの数多くの応用において極めて重要な役割を果たしている。これらのアプリケーションは強い相互作用によって形作られていますが、より長距離の相互作用のテールの重要性を認識することは非常に重要です。これらのテールは長距離フラストレーションを促進し、スピン液体を安定化させ、その他の可能性を提供する。
ベンチマークを古典的なシミュレーションだけに頼るのは避けましょう。Aquilaの量子力学的進化の能力は、古典的な可能性の限界を超えています。
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