北京時(shí)間11月5日消息（余予）全棧量子計(jì)算公司Rigetti Computing被選中領(lǐng)導(dǎo)由一個(gè)能源部 (DoE) 授予的用于聚變能源的量子模擬項(xiàng)目。Rigetti將與勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室和南加州大學(xué)合作開展一個(gè)為期三年、耗資310萬美元的項(xiàng)目，該項(xiàng)目將在Rigetti的云量子計(jì)算機(jī)上模擬等離子體動(dòng)力學(xué)。

聚變能研究旨在利用為太陽提供動(dòng)力的相同核反應(yīng)作為清潔、安全和豐富能源的替代來源。這筆資金是聚變能源科學(xué)辦公室 (FES) 發(fā)起的一項(xiàng)倡議的一部分，旨在進(jìn)一步加深對(duì)等離子體物理學(xué)的科學(xué)理解，等離子體物理學(xué)是聚變能的基礎(chǔ)科學(xué)。提高從聚變等離子體開發(fā)可持續(xù)能源所需的預(yù)測(cè)能力，最終可以創(chuàng)造重要的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和國家安全效益。

“對(duì)聚變能的追求是科學(xué)研究和開發(fā)計(jì)劃中最具挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目之一。由于聚變?nèi)蝿?wù)的計(jì)算量非常大，與Rigetti合作將利用他們的量子計(jì)算資源進(jìn)行研究，旨在幫助開辟一條通往安全、清潔和環(huán)境可持續(xù)的未來之路，”勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室科學(xué)和技術(shù)副主任Patricia Falcone表示。

根據(jù)計(jì)劃，該團(tuán)隊(duì)將把量子信息科學(xué)和量子計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于等離子體模擬。該項(xiàng)目還旨在描述量子計(jì)算在此類應(yīng)用中超越經(jīng)典處理的能力。

“Rigetti量子計(jì)算機(jī)非常適合這種類型的工作，其計(jì)算速度是當(dāng)前進(jìn)展的瓶頸。通過將我們的快速超導(dǎo)量子處理器與Rigetti量子云服務(wù)上的高性能協(xié)同處理和獨(dú)特編程功能相結(jié)合，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)可以使用混合量子經(jīng)典求解器和高級(jí)編譯器優(yōu)化等強(qiáng)大功能來處理底層融合模型，”Rigetti工程總監(jiān)Matt Reago表示。

這項(xiàng)聯(lián)合研究將按照預(yù)期方式開發(fā)和應(yīng)用量子計(jì)算，以推動(dòng)聚變能和量子信息科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。其成果之一將是首次探索在量子計(jì)算機(jī)上模擬等離子體動(dòng)力學(xué)的精心設(shè)計(jì)的多量子位門和相互作用。同時(shí)，該項(xiàng)目還將開發(fā)和應(yīng)用控制脈沖工程和動(dòng)態(tài)誤差抑制技術(shù)，這些技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)具有高有效門深度的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間模擬。

該計(jì)劃將利用和擴(kuò)展QUIL和相關(guān)的編程庫，例如Quil-T。QUIL最初由Rigetti開發(fā)，是一種用于混合量子經(jīng)典計(jì)算的開源量子指令語言。Quil-T是其時(shí)域脈沖編程擴(kuò)展。這些先進(jìn)的量子編程工具將通過公司的量子云服務(wù)平臺(tái)提供給用戶，預(yù)計(jì)還將使除聚變能源科學(xué)之外的其他量子計(jì)算應(yīng)用領(lǐng)域受益。

根據(jù)美國能源部聚變能源科學(xué)量子信息科學(xué)研究的資助機(jī)會(huì)公告和相應(yīng)的國家實(shí)驗(yàn)室公告，該項(xiàng)目通過競(jìng)爭(zhēng)性同行評(píng)審選擇授予合同。

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