IonQ - Kvanttilaskennan kaupallistamisen pioneeri

Alla oleva uutinen avaa aika hyvin kvanttilaskennan “ekosysteemin” kehitysvaihetta juuri nyt. IonQ tarjoaa HW:n. Amazon Braket on algoritmien kehitysympäristö ja adapteri eri quantum HW toimittajien kvanttitietokoneisiin. Uutisessa on mainittu israelilainen Classiq, joka kehittää ja tarjoaa kehitystyökaluja algoritmien koodaukseen. Ekosysteemin muodostuminen on arkkitehtuurisesti tutun oloista, noin perinteellisenkin ATK:n (binääri atk) ekosysteemit ovat kehittyneet, tässä on paljon samaa kuin esim. NVIDIA on tehnyt rakentaakseen ohjelmistoympäristöt sen HW:n ympärille.

6 tykkäystä

Tuon IonQ:n uutisen ohessa on mielenkiintoisia artikkeleita, joita kannattaa lueskella jos kvanttitietokoneteoriat edes vähäisen kiinnostaa. Tieteellinen artikkeli on raskas, mutta uutisessa on linkki blogikirjoitukseen, joka avaa maanläheisesti teoriaa kuinka ihmisen ajattelua pyritään mallintamaan ja viemään kvanttitietokoneisiin.

5 tykkäystä

Kvanttilaskennan kehityskaari on ajallisesti pitkä. Moderni fysiikka kehittyi 1930-luvulla ja toi kvanttimekaniikan keskeiseksi fysiikan haaraksi johon nykyiset kvanttitietokoneet perustansa nojaa. Linkin takana on kaksi julkaisua v. 2017 ja v, 2021 joissa tutkitaan suprajohtavan tekniikan (IBM ja Rigetti) ja ion trap tekniikan (IonQ) suorituskykyä algoritmilliseen laskentaan. Kvanttilaskennan kehityskaaressa nuo julkaisut ovat hyvin tuoreita ja relevantteja. Veturina julkaisuissa on IonQ:n päätiedemies Chris Monroe. Tietenkin voi sanoa, että nämä julkaisut promoaa IonQ:ta. Mutta kyse on tieteellisistä julkaisuista, ja IBM on ollut aktiivisena osapuolena mukana julkaisuissa. Julkaisut kertovat ion trap tekniikan vahvuuksista algoritmillisessa laskennassa, verrattuna suprajohtavaan tekniikkaan. Näiden julkaisujen perusteella IonQ tuo uskottavaa, mittausten perusteella vahvaa teknologiaa algoritmilliseen laskentaan.
https://iontrap.duke.edu/2017/03/13/trapped-ions-vs-superconductors/

5 tykkäystä

Utelias Mieli podcasteissa on juttu kvattitietokoneiden ja ohjelmoinnin perusteista. Suosittelen.

5 tykkäystä
2 tykkäystä
2 tykkäystä
4 tykkäystä

29 algoritmillisen kubitin kvanttikone kaupalliseen käyttöön kaikille halukkaille - wow! Pääpiirteittäin ajattelen, että nyt aletaan olla kvanttilaskennan osalta lähestymässä mahdollista leimahduspistettä - hetkeä jolloin onnistumiset alkavat kiihtyvällä tahdilla lisätä kaupallista kiinnostusta ja kaikenlainen ohjelmistotuotanto alkaa tuottaa keinoja kytkeä sovellusalgoritmeja kvanttilaskentaan. Onhan tää nyt hienoa “nähdä” toisen sukupolven tietokonearkkitehtuurin syntymistä; bittiarkkitehtuurissa vastaava hetki varmaan oli kun binäärijärjestelmät laitettiin pyörimään transistoriin ja ympärille aletiin kyhätä ohjelmia. Joskus 1950 luvulla.

2 tykkäystä

Tämä on IonQ:lle valtava loikka Eurooppaan ja valtava mahdollisuus Euroopalle. Eli Baseliin asennettaan 35 ja 64 kubittiset kvanttikoneet. Matemaatikot voivat korjata ja tarkentaa, mutta 64 kubittia tarkoittaa sellaista laskentakapasiteettia, jossa NVIDIA:n kovimmatkaan koneet eivät saa pääroolia. Bittimaailman supertietokoneet saavat tukifunktioita ja tulevat olemaan kvanttikoneiden sparraajia ja varmaan niitä käytetään jonkinlaiseen kvanttilaskennan “laadun tarkkailuun”.

4 tykkäystä

Kvanttitietokoneilla ei pysty nopeuttamaan kaikkea laskentaa, vain tiettyjä algoritmeja. Kantsii muistaa…

5 tykkäystä

Ohjelmointikin aika lapsenkengissä vielä!

4 tykkäystä

IonQ:n osaamisella on kysyntää. Ainakin Etelä-Koreassa ymmärretään, että kun ajoissa aloittaa niin ehtii ensiksi. Ja Hyundai selvittelee akkumateriaaleja IonQ:n teknologian avulla (uutinen 12.6.2022),

2 tykkäystä

Linkin takana oleva dokumentti liittyy olennaisesti IonQ:hun, varsinkin jos olet sijoittajana tai harkitset. Dokumentti antaa hyvän tai ainakin yhden kokonaiskuvan siitä, miten kvanttimekaniikka on kehittynyt viimeisen sadan vuoden aikana. Elämme juuri nyt aikaa, jossa jostain syystä kvanttitietokoneiden kehitys ottaa etukenoa. Dokumentista voi saada omaa vahvistusta sille, että kvanttiteknologia ei ole huuhaata. On mahdollista, että tulevina vuosina IonQ:n arvostus saattaa olla tasoilla, joita ei millään kassavirtalaskelmilla voida perustella. Asian voisi kiteyttää seuraavasti: jos sijoitat IonQ:hun, niin uskot kvanttimekaniikan perusteisiin ja entanglementtiin eli siihen, että hiukkasen tilan muuttuessa maanpäällä, niin 8 miljardin valovuoden päässä voi olla kvasaari, jossa olevassa hiukkasessa tapahtuu tilan muutos samaan aikaan, kuin maan päällä olevassa hiukkasessa. Eli hiukkaset ovat sidoksissa toisiinsa. Tätä asiaa Einstein ei koskaan tunnustanut. Eli IonQ:n tapauksessa sijoittajan uskomus siitä, kasvaako liikevaihto vuosikausia, rakentuu minun mielelestä isosti sen varaan, pitääkö kvanttimekaniikan fysiikan teoria lopulta paikkansa.

2 tykkäystä

Kvanttimekaniikan on todistettu pitävän paikkansa ja siitä ei ole kysymys. Tieteellisesti kysymys on, miten kvanttitiloja pystytään hallitsemaan. Ne tuppaavat olemaan hyvin epävakaita ja ”hajoavankin” itsestään. Saadaanko laskelmasta riittävän luotettavaa riittävän isoilla (kvantti)bittimäärillä

4 tykkäystä

Algoritmilliset kubitit on IonQ:n vahvuus. IonQ:n perustajat ovat tutkineet vuosikymmeniä kvanttialaa ja valinneet teknologiansa juuri tuon “pysyvyyden” takia. Eli IonQ:n kubitit pysyvät “hengissä” paremmin kuin muissa tekniikoissa. Itse asiassa olen joskus vuosi sitten laittanut testituloksia eri tekniikoiden välillä tänne ketjuun, joissa IonQ on ollut voittajana. Mutta onko ne IonQ:n tilaamia testejä jne. jää lukijan arvioitavaksi. Osaako kukaan sanoa mitä suomalaisessa IQM:ssa tapahtuu? Mihin se yhtiö oikein tähtää? En ole saanut oikein selvää kuvaa yhtiöstä. Voisihan IonQ:ta ja IQM:ää vertailla toisiinsa?

4 tykkäystä

Kannustan vielä lukemaan tuon kirjeen osakkeenomistajille
Letter to Stockholders About IonQ’s 2022 Annual Report
Kyllähän Peter Chapman kuvaa IonQ:n tilannetta tänään hyvin selkeästi, ilman vaikeita teknologisia termejä. Kirjeessä on myös kerrottu tapoja, joilla algoritmillisten kubittien määrää ja laatua saadaan kokoajan paranneltua. Minusta merkittävin tieto on se, että IonQ:n ioniloukkotekniikka on laadullisesti paras. Koska se on arkkitehtuurisesti yksinkertaisin ja “luonnollinen”. Luonnollinen sen takia, että kubitin muodostaa ioni, eli kvantti. Eli IonQ:lla ei muodosteta synteettisiä kvantteja. Minusta ioniloukkotekniikka on lähellä yksinkertaisinta tapaa luoda kubitteja. Mikä on hyvä asia. Se luo laatua, fidelity on parempi kuin synteettisillä kvanteilla. Mielenkiintoista oli sekin, että Chapmanin mukaan IonQ:n kvanttikoneissa kaikki muut asiat voidaan ratkaista jo olemassa olevalla tekniikalla, myös kubittien verkottaminen, eli kytkeminen toisiinsa.Eli IonQ:n arkkitehtuurissa entanglementtia, kubittien lomittamista, sen laadun ja pysyvyyden ongelmaa, ratkotaan ihan klassisin menetelmin, optisten verkkokytkimien yms. tekniikoiden avulla. En nyt osaa tätä enempää selittää. Ja mainitaan vielä se, että IonQ:lla ei tarvita 0 K ympäristöjä. Itse vedän johtopäätöksen itselleni, että IonQ on maailman johtavin kvanttitietokonetalo. Ei muilla ole samanlaista roadmäppiä arjen sovelluksiin kuin IonQ:lla jo nyt on.

4 tykkäystä

Vaikkakin IonQ menee ehkä miun sijoutusstrategian ulkopuolelle vielä, luin tuon Chapmanin kirjeen sillä ajatuksella että miten ymmärrettävästi mutta myös uskottavasti (siltä osin kuin olematta kvanttifyysikko tai kvanttilaskennan asiantuntija sitä voi arvioida) tätä vaikeatajuista teknologiaa siinä kuvataan. Kieltämättä tuossa on tiettyjä houkuttelevia piirteitä, esim. keskittyminen kubittien laatuun määrän sijaan (muistuttaa vähän perinteisten prosessorien kohdalla sitä puhutaanko transistorimääristä ja gigahertseistä vai yleisesti hyväksytyllä tavalla mitatusta suorituskyvystä), ja myös just toi miten asioita tehdään mahdollisimman paljon klassisten tietokoneiden tekniikalla. Ja jos IonQ:n teknologia ei tosiaan vaadi superkylmää (mitä ei tuossa miusta mainittu, mutta toisaalta löysin vahvistuksen), niin onhan sekin bonus ainakin siinä mielessä, koko härvelin lämpötilan pitäminen lähellä absoluuttista nollapistettä olisi hyvin kallista, eli sehän vaikuttaa aikanaan asiakkaiden operointikustannuksiin ja toiminee siis kilpailuetuna myynnissä. Toisaalta teknologia tarvitsee kuitenkin hyvin matalapaineisen tyhjiön, mikä sekään ei varmaan ihan ilmeiseksi tule.

Mutta samalla jää kyllä miulle täysin hämärään se, että missä määrin enemmän kilpailijoilla sitten on käytössä jotain eksoottisempaa (=riskisempää) teknologiaa, vai onko ylipäätään näin. Ja se on tietysti myös aina iso riski kun julistetaan että parin vuoden päästä meillä on teknologia joka mullistaa kaiken.:sweat_smile: Toisaalta jos suorittaminen näyttää pysyvän tiekartan mukaisella janalla, kivahan siinä on omistajan varmasti seurailla maailman mullistumista.

2 tykkäystä

Kilpailijoitten teknologiat ovat mullekin jääneet hämärän peittoon, ne ovat jotenkin monimutkaisempia rakennelmia ja siksi niistä en pysty kirjoittamaan. Puhuinkin niistä joukkona synteettisiä kubitteja, kun tuntuu että ne kubitit ovat “kokoon rakennettuja”, ne koostuvat useammasta asiasta.

IonQ:n päätiedemies Monroe on ollut alalla 30 vuotta ja oli Nobel palkitun (2001) Wiemanin ryhmässä. Siksi ajattelen, että ei tälle alalle yhtäkkisiä yllättäjiä tule puskista. Mutta eipä meidän tarvi nyt täällä väitöskirjaakaan rakentaa. On tässä tosiaan potentiaalia, jos Chapmanin kirjeen asiat tapahtuu, niin kanttilaskennan läpimurto sovelluksiin on parin vuoden haarukassa. Jos sitten otan sijoittajalakin päähän, niin osake voi olla osa hajautettua salkkua. Silloin kestää myös sen, jos kaikki kuitenkin romahtaa.

3 tykkäystä

Jäi vaivaamaan tuo oma ymmärtämättömyys kilpailijoiden tekniikoista. Vuosikertomus on raskas, mutta usein myös yhtiötä avaava dokumentti, varsinkin silloin kun tuntuu, että yhtiön kanssa jää jumiin, eikä oikein tiedä onko yhtiö lintu vai kala. USA:ssa vuosikertomus on nimeltään 10-K dokumentti, linkki alempana. Sivulla on 14 on IonQ:n käsitys kilpailijoiden käyttämistä tekniikoista. Kannattaa lukaista, mutta tähän muutama oma nostoni/johtopäätökseni.

Suprajohtavat tekniikat (0 K) käyttävät perinteellisiä piipohjaisia siruja, joihin on jo nyt olemassa valmiit valmistusmenetelmät. Suprajohtavissa tekniikoissa kvanttiverkostojen tekeminen on hankalampaa, ja laadulliset ominaisuudet ovat ioniloukkotekniikkaa heikompia. Fotonipohjaisilla on samalaisia ongelmia kuin suprajohtavilla. Luokittelen molemmat em. tekniikat synteettisiksi kubitti tekniikoiksi, koska ne nojautuvat nykyiseen piiteknologiaan.
IonQ on testeillään osoittanut, että nuo synteettiset kubitit “eivät pysy kasassa”. Suprajohtavilla ja fotonipohjaisilla ratkaisuilla ei siis lähiaikoina ole kärkipaikoille asiaa, sitten kun aletaan tositarkoituksella tehdä sovelluksiin johtavaa kvanttilaskentaa.

Ioniloukkotekniikat ovat puhtaita ratkaisuja, koska niissä toimitaan suoraan alkuaineiden partikkeleilla, eikä nojauduta piiteknologioihin. 10-K raportissa on kerrottu, miksi IonQ:n laserohjattu ioniloukkotekniikka toimii paremmin kuin kilpailijoiden ioniloukot. IonQ saa tehtyä paremmat kubittiverkostot kuin kilpailijansa.

Tietysti täytyy lukea harkinnalla IonQ:n omia dokumentteja. Mutta ei 10-K dokumentit ole markkinointimateriaalia vaan USA arvopaperimarkkinalain ohjeiden mukaisia asiakirjoja.

3 tykkäystä

Tuo vaikuttaa itse asiassa todella hyvältä tietolähteeltä käytettyihin teknologioihin. Luin tuon sivun 14 (muille vinkiksi, että pdf:n sivutus on pielessä ja kyse on siis sivusta 14 alkuperäisessä dokkarissa, eli sivujen alalaidan numeroinnin mukaan) lisäksi kuvausta IonQ:n teknologiasta otsikon “Our Technology Approach” alta (sivun 6 puolivälistä sivun 10 alkuun), joka oli miusta kattavampi kuin ainakin mitä tuossa edellä linkatussa sijoittajakirjeessä oli. Varsin kuivakkaa asiatekstiä, mutta väittäisin että vähemmän markkinointiosasto on päässyt tuota säätämään kuin muita saatavilla olevia materiaaleja (pl. tieteelliset julkaisut jos sellaisia jostain sattuu löytymään) ihan noin yleisen tekstistä välittyvän fiiliksen pohjalta (= ei haise markkinointimateriaalilta). Olin esimerkiksi saanut aiemmin sellaisen käsityksen, että joku juttu oli jo toteutettuna, mutta ilmeisesti onkin vasta roadmapilla, eli toteutettu vasta labraolosuhteissa prototyyppinä tms. Ei tuokaan dokkari tietenkään puolueeton lähde ole, mutta mainitsee kuitenkin asiallisesti etuja ja haittapuolia tai hankaluuksia.

3 tykkäystä