量子機器推出開放原始碼 Qualibrate 以加速量子系統校正

量子機器 (Quantum Machines) 是先進的混合量子-古典控制解決方案的領導供應商，今天宣佈推出 Qualibrate (定名為 QUAlibrate)，這是一個開放原始碼框架，旨在簡化量子電腦校準。它可將校準時間從數小時大幅縮短至幾分鐘。

Quantum Machines 的這個新架構可解決量子運算最重要的擴充挑戰之一，可促進快速、模組化的校正，同時鼓勵開發和分享校正協定的全球生態系統。

此架構可大幅縮短校準時間，並提供完整的解決方案，可在各種量子運算系統中設計、執行及分享校準通訊協定。Qualibrate 的開放式生態系統可讓全球研究人員和公司共同建立進展，加速實用量子電腦的進程。

校準不僅對於初始設定非常重要，對於量子電腦效能的持續維護也非常重要，因為它可以補償系統在運作過程中的偏移。

隨著量子系統的擴展，校準的複雜度也會呈指數級增加。例如，從零開始完全校準一台 100 量子位元的超導量子電腦可能需要長達兩天的時間。即使是重新校準預校準過的系統，也可能需要一個多小時。當擴展到未來擁有數十萬量子位元的系統時，這種低效率造成了很大的障礙。

"量子機器的技術長 Yonatan Cohen 表示：「我們同時注重校準速度與品質--這兩個因素有時候會產生衝突--而這種平衡會影響量子電腦的整體效能。"我們開發了一套開放原始碼解決方案，因為我們相信量子社群最有能力共同克服這項挑戰。學術界和產業界的研究人員正在不斷設計創新的校準演算法和協定。前一天，波士頓的團隊可能會推出一個改善量子運算保真度的協定；後一天，歐洲的公司可能會開發出一個加速校準的方法。要解決這個基礎問題，就需要協同合作，讓團隊能即時採納彼此的突破並加以發展。

為了解決這個問題，Quantum Machines 創造了 Qualibrate，這是一個開放源碼的校準框架，可將量子校準從互不相連的腳本轉換為整合的模組化系統。Qualibrate 可讓量子研究人員和工程師開發可重複使用的校準元件，將其組合為複雜的工作流程，並透過直覺式使用者介面執行校準。透過抽象硬體的複雜性，該平台可讓團隊專注於量子系統邏輯，而非低階實作。

"Qolab技術長John Martinis表示：「Qualibrate改變了我們公司的遊戲規則。"其自動校準功能可在 10 分鐘內完成完整的校準工作，而之前的手動校準工作則需要長達兩小時。這節省了寶貴的時間，使我們的團隊能夠專注於加速 QPU 的開發。

在以色列量子計算中心 (IQCC) 最近的一次示範中，Qualibrate 僅用 140 秒就完成了超導量子位元的多量子位元校準，展示了該系統在實際條件下的速度和有效性。

由於 Qualibrate 採用開放原始碼與模組化的方式，因此研究人員開發的新校準協定可以快速散佈、測試，並由更廣泛的量子運算社群加以強化。

公司也可以使用 Qualibrate 建立專屬解決方案，整合量子系統模擬和深度學習演算法等先進技術。這可促進一個生態系統，在此系統中，核心校準改進可以公開分享，而專門的工具則可推動效能向前邁進。

除了框架之外，Quantum Machines 還發布了第一個超導量子電腦校準圖表 (calibration graph)，這是一個可立即部署的客製化校準套件。

此圖形使用 Qualibrate 的平行校正功能，大幅縮短校正時間。展望未來，Quantum Machines 與 NVIDIA 正在建立軟體函式庫，將 Qualibrate 與 NVIDIA DGX Quantum 等系統整合，透過機器學習模型實現更快速的校正運行與更高保真的結果。

Quantum Machines 由 Itamar Sivan（CEO）、Yonatan Cohen（CTO）和 Nissim Ofek（首席工程師）於 2018 年初創立。三位創辦人都擁有物理學博士學位，在量子計算和量子電子領域擁有豐富的專業知識。

自創立以來，公司已從頂尖風險基金獲得 2.8 億美元的資金，包括 PSG Equity、Red Dot Capital Partners、Intel Capital、TLV Partners 和 Battery Ventures。Quantum Machines 約有 170 名員工，其中一半在以色列工作，其餘則分佈在歐洲、美國及其他地區。

量子運算研究人員和工程師可立即開始使用 QUAlibrate，請造訪開放原始碼資料庫，網址為：https://github.com/qua-platform/qualibrate。