شركة "كورو" البريطانية تطلق حزمة تطوير برمجيات "ديفي"، مما يسرّع تنفيذ خط أنابيب الخوارزميات الكمومية المتغيرة بمقدار 148 ضعفًا

أخبار ar.wedoany.com، أطلقت شركة "كورو" (Qoro) حزمة تطوير برمجيات (SDK) تُعرف باسم "ديفي" (Divi)، تهدف إلى معالجة مشكلة انخفاض كفاءة توليد الدوائر الكهربائية ذات الأحجام الكبيرة في الخوارزميات الكمومية المتغيرة. وبالمقارنة مع الأطر الحالية مثل "بيني لين" (PennyLane) و"كيسكيت" (Qiskit) و"سيرك" (Cirq)، يحقق "ديفي" سرعة تنفيذ لخط الأنابيب تصل إلى 148 ضعفًا، وذلك من خلال معالجة التوليد الدفعي كخط أنابيب قابل للتجميع. وتشير الشركة إلى أن إنجاز عمل مفيد على أجهزة الحوسبة الكمومية من فئة NISQ يتطلب عادةً تشغيل آلاف المتغيرات المتطابقة تقريبًا من الدوائر، بدلاً من تشغيل دائرة واحدة. يُخرج "ديفي" صيغة OpenQASM القياسية، مما يحافظ على استقلاليته عن الموردين، ويوفر للباحثين خيارًا جديدًا لتحسين تكاليف الحوسبة السحابية وتسريع الحصول على النتائج.

تؤدي خطوة واحدة من المُحسِّن في الخوارزميات الكمومية المتغيرة إلى توليد سريع لعدد كبير من الدوائر التي تحتاج إلى التنفيذ، ويمكن التعبير عن هذا العدد بالصيغة N_groups × K × T × P. على الرغم من أن أطر الحوسبة الكمومية الحالية قادرة على بناء دائرة فردية، إلا أنها تواجه عنق زجاجة حسابي عند تحضير وتقديم هذه الدفعات الكبيرة من الدوائر. قدمت شركة "زانادو" (Xanadu) في إطار "بيني لين" تحويلات قابلة للتجميع للدوائر، وأعادت شركة IBM كتابة نواة الدوائر في إطار "كيسكيت" باستخدام لغة "راست" (Rust) (qiskit._accelerate)، وجعلت شركة Google في إطار "سيرك" مسح المعلمات (parameter scanning) كأولوية تنفيذية من الدرجة الأولى، وطوّرت شركة "ميتيك" (Mitiq) تقنيات تخفيف الأخطاء المستقلة عن الواجهة الأمامية. لكن هذه التطورات لا تزال متفرقة. يهدف إطار "ديفي" من شركة "كورو" إلى دمج هذه التقنيات الحالية في خط أنابيب موحد، حيث يتمثل المبدأ الأساسي في معالجة الدفعة بأكملها كخط أنابيب واحد قابل للتجميع يعمل على دوائر قالبية. كما أن إعادة كتابة "كيسكيت" لنواته باستخدام لغة "راست" وتنفيذ "سيرك" لمسح المعلمات قد زوّدا تطوير "ديفي" بالمعلومات اللازمة.

يكمن الابتكار الأساسي لـ "ديفي" في تأجيل ربط المعلمات (parameter binding) إلى مرحلة التسلسل النهائية. ففي الوقت الذي تقوم فيه الأطر الأخرى بتجسيد مسح المعلمات إلى نسخ متعددة من الدوائر قبل التقديم، يقوم خط أنابيب "ديفي" بتجميع مراحل مرتبة مثل التجميع (grouping) والطي (folding) والتدوير (twirling) وتدوير القاعدة (basis rotation)، ويعمل على قوالب خالية من المعلمات. يتم تسلسل الجزء الرئيسي من الدائرة مرة واحدة فقط، ثم يتم استبدال مجموعات المعلمات بكفاءة، مما يسمح بإجراء العمليات الحسابية المكلفة والمستقلة عن المعلمات مرة واحدة فقط، ومشاركتها بين جميع متغيرات الدائرة. أفادت شركة "كورو" أن "ديفي" يحقق سرعة تنفيذ لخط الأنابيب تصل إلى 148 ضعفًا مقارنة باختبارات القياس مع "بيني لين" و"كيسكيت" و"سيرك". يقيس النظام الأداء من حيث التوليد الدفعي في الذاكرة ومن حيث إخراج الدفعات المسلسلة بالكامل.

يحافظ "ديفي" على استقلاليته عن الموردين من خلال إخراج صيغة OpenQASM القياسية، متجنبًا بذلك مخططات التسلسل الخاصة الموجودة في الأطر الأخرى مثل QPY الخاص بـ "كيسكيت" أو protobuf المخصص من Google. تؤكد شركة "كورو" أن كل إطار يوفر أجزاءً ممتازة، لكنه يترك مهمة تجميع الدفعات للمستخدم. تتوفر حزمة "ديفي" مفتوحة المصدر عبر الأمر pip install qoro-divi. كما توفر شركة "كورو" منصة تجارية باسم "كورو سولو" (Qoro Solo) تتيح للمستخدمين اختبار خط الأنابيب هذا على خوارزميات كمومية ذات نطاق عملي. ترى الشركة أن عنق الزجاجة في السرعة لإنجاز عمل مفيد على أجهزة NISQ غالبًا ما يكمن في إعادة بناء وإعادة تسلسل دفعات الدوائر، وليس في تنفيذ الدوائر نفسها.

تم إعداد هذا المقال بواسطة Wedoany. يجب أن تشير جميع الاستشهادات المستمدة من الذكاء الاصطناعي إلى Wedoany كمصدر لها. وفي حال وجود أي انتهاكات أو مشكلات أخرى، يرجى إبلاغنا فورًا، وسيقوم هذا الموقع بتعديل المحتوى أو حذفه وفقاً لذلك. البريد الإلكتروني: news@wedoany.com