Zapata, Kurumsal Şirketlerin Yüksek Değerli Kuantum Uygulamalarını Belirlemelerine Yardımcı Olmak İçin Quantum Pilot’ı Başlattı

Kuantum hesaplama, yıllar boyunca donanım kilometre taşlarıyla tanımlanmıştır: daha fazla kübit, daha düşük hata oranları, daha uzun koherens süreleri ve giderek daha karmaşık hata toleransı yaklaşımları. Ancak kurumsal şirketler için, daha iyi donanım başka bir sorun yaratıyor. Hâlâ bununla ne yapmaları gerektiğini belirlemeleri gerekiyor.

Zapata Quantum, bu boşluğu Quantum Pilot ile hedefliyor; gerçekçi ticari potansiyele sahip kuantum hesaplama uygulamalarını sistematik olarak tanımlamaya, değerlendirmeye ve geliştirmeye yardımcı olmak için tasarlanmış yeni bir bulut tabanlı, donanım bağımsız platform.

Quantum Pilot, seçilmiş kurumsal ve devlet müşterileriyle erken erişim aşamasına giriyor. Şirketlerden belirli bir kuantum bilgisayarına veya mimariye bağlanmalarını istemek yerine, platform iş problemlerini algoritmalara, donanım gereksinimlerine, teknik uygulanabilirliğe ve potansiyel ekonomik değere bağlayan sürekli gelişen bir yol haritası oluşturmaya çalışıyor.

Bu lansman, Harvard’dan bilim insanları tarafından 2017’de kurulan ve kurumsal problemler ile hızla evrilen kuantum donanımı arasındaki yazılım katmanına odaklanan daha geniş bir uygulama odaklı strateji üzerine inşa edildi. Şirket, şu anda 60’tan fazla verilen ve bekleyen patente sahip olduğunu ve daha önce BASF, BMW, BBVA, BP ve Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) gibi kuruluşlarla çalıştığını belirtiyor.

Kuantum Hazırlığını Bir Uygulama Problemi Haline Getirmek

Quantum Pilot’ın temel varsayımı, kurumsal şirketlerin kuantum hesaplama hakkında yanlış soruyu soruyor olabilecekleridir.

Yeterince güçlü kuantum bilgisayarların ne zaman kullanılabilir olacağına odaklanmak yerine, kuruluşların bu makinelerden hangi iş yüklerinin fayda sağlayacağını, hangi algoritmaların bunları ele alabileceğini, bu algoritmaların hangi kaynaklara ihtiyaç duyacağını ve nihai avantajın geliştirme maliyetlerini haklı çıkarıp çıkarmayacağını anlamaları gerekir.

Bu, yalnızca kübit sayılarını izlemekten çok daha karmaşıktır.

Örneğin bir ilaç şirketi, moleküler simülasyon, ilaç tasarımı, optimizasyon ve makine öğrenimini kapsayan yüzlerce hesaplama yoğunluğunda sürece sahip olabilir. Yalnızca bir alt küme, kuantum hızlandırması için makul adaylar olabilir. Bu adaylar daha sonra sürekli gelişen klasik yaklaşımlarla karşılaştırılmalı ve gerekli ölçekte henüz mevcut olmayan donanımla eşleştirilmelidir.

Quantum Pilot, bu araştırmayı tekrarlanabilir bir sürece dönüştürmek için tasarlanmıştır.

“Kuantum uygulama geliştirmesine kritik giriş yolu, kullanım senaryolarının kuantum hesaplama çözümlerine verimli ve titiz bir şekilde eşlenmesidir,” dedi Zapata CEO’su Sumit Kapur.

Fikir, kuantum stratejisinin bağlantısız deneyler koleksiyonu haline gelmesini önlemektir. Bir değerlendirmeden elde edilen bilgi, algoritmalar ve donanım geliştikçe sonraki projelere beslenebilir.

Quantum Pilot Nasıl Çalışır

Quantum Pilot, uygulama geliştirme sürecinin farklı bölümlerini kapsayan üç sistemi bir araya getirir.

İlk sistem, potansiyel uygulamaları algoritmalar, akademik araştırmalar ve kuantum donanım yol haritalarıyla bağlayan özel bir bilgi katmanı olan Quantum Graph’tır. Zapata, Quantum Graph’ı problemler, algoritmalar ve donanım kaynaklarının birbirleriyle nasıl ilişkili olduğunu gösteren yapılandırılmış bir bilgi tabanı olarak tanımlamıştı.

İkinci bileşen, Quantum Engine, daha fazla hesaplama işini üstlenir. Algoritma seçimi, deney tasarımı, donanım kıyaslaması ve kuantum kaynak tahmini için araçlar ve yapay zeka ajanları içerir.

Kaynak tahmini özellikle önemlidir, çünkü matematiksel olarak çekici görünen bir algoritma, hata düzeltmesi ve donanım kısıtlamaları göz önüne alındığında gerçekçi olmayan bir fiziksel kübit sayısı veya pratik olmayan bir çalışma süresi gerektirebilir.

Üçüncü bileşen Quantum Assurance’tır; uzman incelemesini resmi doğrulama teknikleriyle birleştirerek kuantum yazılımının beklenildiği gibi çalıştığına dair daha güçlü kanıtlar sunmayı amaçlar.

Üç katman birlikte, bir dizi soruya yanıt vermeyi amaçlar: Bu iş problemi kuantum hesaplama için uygun mu? Hangi algoritma bunu ele almalı? Uygulamak için ne gerekir? Önerilen uygulama doğru mu? Ve ne zaman ekonomik olarak bunu hayata geçirmek mantıklı olur?

Quantum Pilot, ayrıca kullanım senaryosu değerlendirmesi, kaynak tahmini, algoritmalar, hibrit kuantum-klasik iş akışları ve birden fazla donanım ortamına erişimi kapsayan Zapata’nın daha geniş Orquestra yazılım yığını içinde yer alır.

Ajan Tabanlı Yapay Zeka, Kuantum Kaynak Tahminiyle Buluşuyor

Yapay zeka da kuantum geliştirme iş akışının bir parçası haline geliyor.

Bu yılın başlarında, Zapata, moleküler modelleme, kuantum algoritmaları, donanım mimarileri ve hata düzeltme konularında uzmanlık gerektirebilen kuantum kaynak tahminini otomatikleştirmeyi hedefleyen bir ajan tabanlı yapay zeka sistemi üzerinde NVIDIA ile çalışmaya başladı.

Bu Zapata-NVIDIA işbirliği başlangıçta ilaç keşfi, enerji ve gelişmiş malzemeler gibi kuantum kimyası uygulamalarına odaklandı. Şirketler, geleneksel olarak önemli ölçüde manuel araştırma gerektiren benchmark ve tahmin sürecinin bölümlerini gerçekleştirebilen düzenlenmiş AI ajanları geliştirmektedir.

Zapata’ya göre, iş akışı AI orkestrasyonunu, sürekli doğrulanan kuantum iş akışlarını ve hesaplama başlamadan önce donanım gereksinimlerini tahmin etmeye çalışan bir uygulanabilirlik modelini birleştiriyor. NVIDIA’nın Agent Toolkit’i, çok ajanlı mimaride izleme ve güvenlik sınırları için kullanılıyor.

Bu yetenekler artık daha geniş Quantum Pilot ortamına entegre ediliyor.

Bu, ajan tabanlı AI’nin ilginç bir uygulamasıdır çünkü ajanlar kendileri kuantum bilgisayarların yerine geçecek şekilde konumlandırılmıyor. Bunun yerine, bir kuantum bilgisayarın belirli bir problemi ekonomik olarak çözüp çözemeyeceğini belirlemek için gereken bilimsel çalışmanın bir kısmını otomatikleştirmek amacıyla kullanılıyor.

Formal Doğrulama Giderek Daha Önemli Hale Gelebilir

Başka bir ayırıcı özellik, Zapata’nın formal doğrulamaya verdiği önemdir.

Geleneksel yazılım geliştirmede, test genellikle bir programın farklı koşullar altında beklenen sonuçları üretip üretmediğini inceler. Formal doğrulama ise matematiksel yöntemler kullanarak yazılımın belirli özellikleri karşıladığını kanıtlayarak daha ileri bir adım atar.

Kuantum yazılımı, geleneksel doğrulama için zor bir ortam sunar çünkü giderek karmaşıklaşan algoritmalar nihai olarak kuantum devrelerine dönüştürülmeli ve gürültü, hata düzeltme ve donanım kısıtlamalarının sonuçları önemli ölçüde etkileyebileceği sistemlerde çalıştırılmalıdır.

Zapata, University of Maryland ile doğrulama-öncelikli bir yaklaşım üzerinde çalışıyor ve bu yaklaşım, önce yazılımı inşa edip sonradan doğrulamak yerine, doğruluğun matematiksel kanıtlarıyla başlamaktadır.

Araştırma başlangıçta Shor’un faktörleme algoritmasına uygulanıyor, ancak şirket benzer metodolojilerin sonunda kuantum kimyası, malzeme bilimi, optimizasyon ve finans alanlarına genişleyebileceğine inanıyor.

Quantum Assurance bu felsefeyi Quantum Pilot’a getiriyor.

Bu, kuantum bilişimle ilgili belirsizliği ortadan kaldırmaz. Formal doğrulama, bir algoritmanın ya da uygulamanın doğru olup olmadığını belirlemeye yardımcı olabilir, ancak henüz olgunlaşmamış donanımı ticari olarak uygulanabilir hâle getiremez. Potansiyel olarak yapabileceği şey, kuantum uygulamaları giderek karmaşıklaştıkça bir başka belirsizlik kaynağını azaltmaktır.

Gerçek Dünya Projeleri, Uygulama Seçiminin Neden Önemli Olduğunu Gösteriyor

Zapata’nın önceki kurumsal projeleri, uygun olmayan kullanım senaryolarını sistematik olarak reddetmenin, umut vaat edenleri bulmak kadar değerli olabileceğini göstermektedir.

BP ile varyasyonel kuantum özdeğer çözücüsü üzerine yapılan çalışmada, Zapata kuantum bilgisayarların moleküler simülasyonları sonunda hızlandırıp hızlandıramayacağını araştırdı. Analizi, hesaplama gereksinimlerini azaltma fırsatları buldu, ancak kurumsal ölçekli uygulamaların hâlâ yıllar uzakta olduğunu da sonuçlandırdı.

BBVA ile yaptığı çalışma da benzer şekilde finansal risk hesaplamalarında kullanılan, yüksek hesaplama maliyetli Monte Carlo simülasyonlarına kuantum yaklaşımlarını inceledi. Proje, potansiyel algoritmik avantajları belirledi ancak uygulamanın yakın vadeli kuantum cihazları üzerinde uygulanabilir olmadığını da ortaya koydu.

Diğer projeler, kuantum-esinli yaklaşımlar sayesinde daha anında faydalı sonuçlar elde etti. BMW ve MIT Kuantum Mühendisliği Merkezi ile yürütülen bir otomotiv üretim projesinde, Zapata üretim planlamasına tensor-ağ generatif modelleri uygulayarak, kuantum bilgisayarından ilham alan yöntemlerin klasik altyapı kullanarak büyük optimizasyon problemlerini iyileştirip iyileştiremeyeceğini araştırdı.

Bu olumlu ve olumsuz sonuçların karışımı, kuantum uygulama geliştirmesinin önemli bir yönünü vurgular: işletmelerin yalnızca kuantum bilişimin nerede işe yarayabileceğini değil, aynı zamanda yatırımın nerede ertelenmesi gerektiğini belirleyecek mekanizmalara ihtiyacı vardır.

Zapata’nın Kuantum Yazılımına Dönüşü Üzerine İnşa Etmek

Quantum Pilot, aynı zamanda Zapata’nın kuantum yazılımına yeniden odaklanmasının en yeni aşamasını temsil ediyor.

Şirket, orijinal kuantum bilişim köklerine yeniden odaklanmadan önce büyük bir yeniden yapılandırmadan geçti. Nisan ayında, Zapata bilim, mühendislik, ürün ve ticari ekiplerini genişletmek için aşırı talep gören 15 milyon dolarlık stratejik bir finansman turu topladı; bu gelişme daha önce Unite.AI tarafından raporlanmıştı.

Teknoloji portföyü artık Orquestra, Quantum Graph, Quantum Pilot ve DARPA’nın Quantum Benchmarking programı kapsamında geliştirilen bir araç seti olan Bench-Q’yu içeriyor. Zapata, kullanım senaryosu tanımlama, algoritma geliştirme ve donanım kaynak tahmini gibi programın teknik alanlarında yer aldı.

Şirket, saf benchmark dışındaki kuantum-klasik yaklaşımları da gösterdi. Akademik ve biyoteknoloji ortaklarıyla yaptığı araştırmada, KRAS’ı hedefleyen aday moleküller tasarlamak için bir kuantum-klasik generatif model kullandı; 15 önerilen molekül sentezlendi ve ikisi daha ileri araştırma için umut vaat eden adaylar olarak belirlendi.

Kuantum Yarışı Donanımın Ötesine Genişliyor

Quantum Pilot’ın tanıtımı, kuantum bilişimde rekabetin nihayetinde gelişebileceği alanlarda daha geniş bir kaymayı yansıtıyor.

Hata toleranslı kuantum donanımı inşa etmek, sektörün belirleyici teknik zorluklarından biri olmaya devam ediyor. Ancak giderek daha yetenekli makineler, işletmelerin üzerinde çalıştırabilecekleri uygulamalara sahip olmamaları durumunda sınırlı ticari değere sahip olacaktır.

Bu durum, algoritmalar, kaynak tahmini, geliştirme ortamları, benchmarklama, doğrulama ve kurumsal bilgi birikimi etrafında paralel bir yarışa yol açıyor.

Quantum Pilot, Zapata’nın bu disiplinleri, işletmelerin iş yüklerini nihai olarak hangi kuantum donanımının çalıştıracağına karar vermeden önce kullanabilecekleri bir sistem haline getirme girişimidir.

Bu donanım bağımsız yaklaşım, farklı mimarilerin farklı problem sınıfları için daha uygun olduğunu gösterirse giderek daha ilgili hâle gelebilir. Ayrıca şirketlerin, donanım yol haritaları altında değişirken uygulamaları değerlendirmeye devam etmelerini sağlar.

Daha büyük soru, organizasyonların yıllarca süren kuantum denemelerini bir dizi kavram kanıtı yerine kurumsal bir yetenek haline getirip getiremeyecekleridir.

Quantum Pilot, ticari anlamda anlamlı bir kuantum avantajının ne zaman ortaya çıkacağı konusundaki belirsizliği ortadan kaldırmaz. Bunun yerine, daha pratik bir varsayıma dayanarak tasarlanmıştır: Gelecekteki donanım ilerlemelerinden faydalanmak isteyen işletmeler, donanım hazır olmadan çok önce neyin inşa etmeye değer olduğunu belirlemek için disiplinli bir yaklaşıma ihtiyaç duyar.