一方面,研究团队进行实验演示,宣布量子比特的一致性或保真度有所提高。另一方面,制造商和开发人员面临着更加平淡的现实:机器不稳定、难以访问以及测试环境在很大程度上与真实的物理约束脱节。在这两个世界之间,量子数字孪生开始成为一个交叉点。
摆脱抽象的承诺
量子问题从来都不是纯粹的理论问题。也已投入运营。在大多数情况下,由于缺乏能够忠实反映硬件真实状态的工具,最有前途的算法仍然无法在现实条件下执行。当量子位受到复杂现象的影响时,无论是电荷噪声、退相干、测量误差、松弛还是与材料本身相关的不稳定性,模拟理想电路不再具有太大的意义。只要开发环境中不存在这些参数,研发和使用之间的差距就只会扩大。
正是在这种背景下,数字孪生逻辑发挥了其完整的意义,作为一种测试工具,能够在架构大规模存在之前暴露架构的局限性。
当量子采用重工业方法
这个概念并不新鲜。航空、汽车、半导体或能源等许多行业长期以来一直依赖数字孪生在复杂系统部署前进行测试、纠正和确保其可靠性。
🚨 智能工作
- 综合理工学院 – 国际关系主任/副主任(F/M)
- CLAROTY — 销售开发代表
- CURE51 — 数据科学家(实习)
- FRACTTAL — 客户经理(法国)
- BRICKSAI — 创始增长经理
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量子长期以来一直远离这种逻辑。机器的稀缺性、成本和不稳定性维持了一种一次性实验的文化,这损害了系统工程。因此,基于可重复性、测量和约束预期,转向在其他地方已被证明的量子实践似乎是一个转折点。
Callisto 案例:面向材料的数字孪生
C12 开发的量子模拟器 Callisto 与 Classiq 软件环境的集成说明了这一演变。与一般模拟器不同,Callisto 并不寻求重现抽象的量子行为。它对 C12 开发的碳纳米管结构特有的物理参数进行了精细建模:噪声类型、不完善的初始化、电路期间的测量、环境相互作用。
因此,数字孪生成为量子位物理和开发人员算法选择之间的接口。
重新调整研发以适应未来的硬件
通过允许开发人员在已经反映未来硬件限制的环境中工作,数字孪生改变了量子的临时性。如今,通过整合设计阶段的限制,算法研究可以与成熟的架构保持一致。
这种逻辑降低了开发优雅但不可用算法的风险,因为它们与 QPU 的真实特性不兼容。它还可以具体化权衡:电路深度与噪声鲁棒性、保真度与可扩展性、算法复杂性与硬件可行性。
软件作为中介,而不是神奇的解决方案
Classiq 平台及其建模语言和合成引擎并不声称可以消除物理约束。它力求使它们在设计过程中变得明确、可测量和可利用。数字孪生并不是性能的自动承诺。它强调了哪些是有效的,哪些是无效的,以及哪些需要技术权衡。
信誉的条件而不是加速的条件
在充满公告和预测的领域,能否证明算法是在接近现实生活的条件下设计、测试和优化的,成为一个区分标准,特别是对于公司和应用研究中心而言。
从这个意义上说,数字孪生缩小了话语与可行性之间的差距,并有助于将争论从理论潜力转向操作成熟度。
C12 和 Classiq 依靠数字孪生作为关键接口
C12 和 Classiq 之间合作伙伴关系的宣布就是这一发展的一部分。通过将基于碳纳米管特定属性的硬件架构与能够对其约束进行精细建模的软件平台相结合,两家公司寻求减少硬件和算法之间的历史不对称性。 Callisto 在 Classiq 环境中的集成提供了一个更现实的工作框架,其中软件设计与当今的未来处理器的物理特性保持一致。这种方法使数字孪生成为研究、开发和潜在用途之间的交叉点,从而增强了项目的可信度。
C12 首席执行官兼联合创始人 Pierre Desjardins 总结道:“我们与 Classiq 的合作使开发人员能够在我们的高性能硬件和实际应用之间架起一座桥梁,从而充分利用我们碳纳米管量子位的独特潜力。”