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Explorer le domaine quantique : Le Variational Quantum Eigensolver (VQE) sur Classiq
Dans le monde fascinant de l'informatique quantique, la vision de Richard Feynman fait figure de pierre angulaire. Il a postulé que la nature quantique de l'univers pouvait être mieux explorée et simulée par l'informatique quantique que par l'informatique classique. Cette idée a conduit au développement d'algorithmes tels que le Variational Quantum Eigensolver (VQE), qui révolutionne notre approche des problèmes complexes en physique et en chimie.
L'algorithme VQE permet d'explorer les structures électroniques des molécules et de concevoir de nouveaux matériaux. Cela a des implications majeures dans des domaines allant des produits pharmaceutiques aux nouvelles sources d'énergie.
En outre, VQE est un algorithme plus résistant aux bruits que la plupart des algorithmes quantiques, car il utilise des circuits peu profonds, et il est donc considéré comme l'un des premiers algorithmes quantiques pratiques qui apportera un avantage quantique précieux.
Pour obtenir des résultats significatifs avec un circuit peu profond, celui-ci contient des paramètres qui sont optimisés par un ordinateur classique. La mesure du circuit est effectuée en fonction de la propriété quantique que le chimiste/physicien/scientifique des matériaux doit obtenir et qui ne peut généralement pas être obtenue de manière classique.
La plateforme Classiq va encore plus loin grâce à son puissant moteur de synthèse et à sa pensée fonctionnelle de haut niveau. Contrairement aux autres approches de programmation quantique, où un développeur crée laborieusement des circuits quantiques en décidant de l'emplacement de chaque porte - une procédure gourmande en ressources et sujette à l'erreur humaine.
Le moteur de synthèse Classiq automatise ce processus, améliorant l'efficacité et apportant de meilleurs résultats en considérant un grand nombre d'implémentations différentes et en décidant de la meilleure implémentation en fonction des besoins du développeur, comme l'implémentation la moins profonde, l'implémentation la moins profonde pour un matériel spécifique (voir synthèse consciente du matériel), et plus encore. Une méthode courante dans les circuits VQE consiste à utiliser un ansatz UCC (Unitary Coupled Cluster), qui est défini par la fonction d'exponentiation. Cette dernière fait référence à l'exponentiation d'un hamiltonien, une fonction qui utilise de nombreuses portes CNOT, dont beaucoup peuvent s'annuler mutuellement et donner un circuit moins profond. Par exemple, la plateforme Classiq a montré une amélioration de 53 % de la profondeur du circuit et 48 % de portes CNOT en moins lors de la synthèse d'un ansatz UCC pour la molécule d'eau. Il ne s'agit pas seulement d'une étape, mais d'un bond en avant dans le domaine de l'informatique quantique.
En exploitant VQE sur la plateforme Classiq, nous ne nous contentons pas de mener des recherches ; nous ouvrons les portes d'une nouvelle ère de la science des matériaux et de la compréhension moléculaire. Cette combinaison d'algorithmes avancés, de modélisation de haut niveau comme en informatique classique, et d'un moteur de synthèse sophistiqué marque une étape importante dans notre voyage quantique, fidèle à la vision de Feynman.
Dans le monde fascinant de l'informatique quantique, la vision de Richard Feynman fait figure de pierre angulaire. Il a postulé que la nature quantique de l'univers pouvait être mieux explorée et simulée par l'informatique quantique que par l'informatique classique. Cette idée a conduit au développement d'algorithmes tels que le Variational Quantum Eigensolver (VQE), qui révolutionne notre approche des problèmes complexes en physique et en chimie.
L'algorithme VQE permet d'explorer les structures électroniques des molécules et de concevoir de nouveaux matériaux. Cela a des implications majeures dans des domaines allant des produits pharmaceutiques aux nouvelles sources d'énergie.
En outre, VQE est un algorithme plus résistant aux bruits que la plupart des algorithmes quantiques, car il utilise des circuits peu profonds, et il est donc considéré comme l'un des premiers algorithmes quantiques pratiques qui apportera un avantage quantique précieux.
Pour obtenir des résultats significatifs avec un circuit peu profond, celui-ci contient des paramètres qui sont optimisés par un ordinateur classique. La mesure du circuit est effectuée en fonction de la propriété quantique que le chimiste/physicien/scientifique des matériaux doit obtenir et qui ne peut généralement pas être obtenue de manière classique.
La plateforme Classiq va encore plus loin grâce à son puissant moteur de synthèse et à sa pensée fonctionnelle de haut niveau. Contrairement aux autres approches de programmation quantique, où un développeur crée laborieusement des circuits quantiques en décidant de l'emplacement de chaque porte - une procédure gourmande en ressources et sujette à l'erreur humaine.
Le moteur de synthèse Classiq automatise ce processus, améliorant l'efficacité et apportant de meilleurs résultats en considérant un grand nombre d'implémentations différentes et en décidant de la meilleure implémentation en fonction des besoins du développeur, comme l'implémentation la moins profonde, l'implémentation la moins profonde pour un matériel spécifique (voir synthèse consciente du matériel), et plus encore. Une méthode courante dans les circuits VQE consiste à utiliser un ansatz UCC (Unitary Coupled Cluster), qui est défini par la fonction d'exponentiation. Cette dernière fait référence à l'exponentiation d'un hamiltonien, une fonction qui utilise de nombreuses portes CNOT, dont beaucoup peuvent s'annuler mutuellement et donner un circuit moins profond. Par exemple, la plateforme Classiq a montré une amélioration de 53 % de la profondeur du circuit et 48 % de portes CNOT en moins lors de la synthèse d'un ansatz UCC pour la molécule d'eau. Il ne s'agit pas seulement d'une étape, mais d'un bond en avant dans le domaine de l'informatique quantique.
En exploitant VQE sur la plateforme Classiq, nous ne nous contentons pas de mener des recherches ; nous ouvrons les portes d'une nouvelle ère de la science des matériaux et de la compréhension moléculaire. Cette combinaison d'algorithmes avancés, de modélisation de haut niveau comme en informatique classique, et d'un moteur de synthèse sophistiqué marque une étape importante dans notre voyage quantique, fidèle à la vision de Feynman.
A propos de "The Qubit Guy's Podcast" (Le podcast du gars de Qubit)
Animé par The Qubit Guy (Yuval Boger, notre directeur marketing), le podcast accueille des leaders d'opinion de l'informatique quantique pour discuter de questions commerciales et techniques qui ont un impact sur l'écosystème de l'informatique quantique. Nos invités fournissent des informations intéressantes sur les logiciels et algorithmes d'ordinateurs quantiques, le matériel informatique quantique, les applications clés de l'informatique quantique, les études de marché de l'industrie quantique et bien plus encore.
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