डी-वेव की "पेगासस" वास्तुकला क्या है?

डी-वेव का पेगासस आर्किटेक्चर चिमीरा वास्तुकला से कैसे अलग है?

जवाबों:

डी-वेव वन के बाद से पेगासस डी-वेव की वास्तुकला में पहला मौलिक परिवर्तन है।

डी-वेव टू, 2 एक्स, और 2000 क्यू सभी ने "चिमेरा" वास्तुकला का उपयोग किया, जिसमें यूनिट कोशिकाओं का समावेश था $K_{4,4}$ रेखांकन। डी-वेव मशीनों की चार पीढ़ियों ने अधिक से अधिक इकाई कोशिकाओं को जोड़कर अधिक qubit जोड़ीं जो समान थीं।

पेगासस में, यूनिट कोशिकाओं की वास्तविक संरचना पहली बार मौलिक रूप से बदल गई है। चिमेरा ग्राफ के बजाय जहां प्रत्येक qubit में अधिकतम 6 qubit हो सकते हैं, Pegasus ग्राफ प्रत्येक qubit को जोड़े में 15 से 15 अन्य की अनुमति देता है।

680 पेगासस क्विबेट (डी-वेव 2000 क्यू में 2048 चिमेरा क्वैबिट की तुलना करें) के साथ एक मशीन पहले से ही बनाई गई है।

यह कार्य चार दिन पहले डी-वेव के ट्रेवर लांटिंग द्वारा प्रस्तुत किया गया था:

— user1271772
स्रोत

आप अब नेटवर्क x के डी-वेव संस्करण के साथ पेगासस ग्राफ बना सकते हैं। उनकी न्यूनतम एल्गोरिथ्म के साथ संयुक्त आप देख सकते हैं कि आपकी समस्याएं उनके नए आर्किटेक्चर पर एम्बेड होंगी: github.com/dwavesystems/dwave_networkx/commit/…

— Mark Fingerhuth

डुप्लिकेट स्लाइड के साथ प्रस्तुति की पीडीएफ ।

— इंडोलरिंग

AQC पर बातचीत का वीडियो youtube.com/watch?v=05ovPNxmfjE&feature=youtu.be

— Davide Venturelli

आशा है कि यह देर से योगदान एक व्यर्थ योगदान नहीं होगा, लेकिन जैसा कि ऊपर दिए गए टिप्पणियों में से एक में वर्णित है, नेटवर्कएक्स के डी-वेव्स संस्करण का उपयोग करके आप पेगासस नेटवर्क की कल्पना कर सकते हैं। मैंने यहाँ पेगासस 2 (पी 2) और पेगासस 6 (पी 6) आर्किटेक्चर के कुछ चित्रों को डी-वेव नेटवर्कएक्स का उपयोग करके संलग्न किया है।

इसका कारण यह है कि मुझे पेगासस दिलचस्प लगता है कि वास्तुकला विषम संख्या चक्रों के लिए अनुमति देता है, और निश्चित रूप से अधिकतम डिग्री में स्पष्ट पैमाने पर। चिमेरा के लिए अजीब चक्र होने की सैद्धांतिक अक्षमता सीमित है, लेकिन व्यावहारिक रूप से यह मामूली एम्बेडिंग तकनीकों और शायद अपूर्ण चिमीरा का उपयोग करके अनुमानित किया जा सकता है, लेकिन निश्चित रूप से, पेगासस पूरी तरह से समाप्त हो जाता है।

— Dtoc
स्रोत

ये अच्छे चित्र हैं! लेकिन मैं इन चित्रों से आसानी से क्या निर्धारित नहीं कर सकता, या डीडब्ल्यूएएई प्रस्तुति से टिप्पणियों में जुड़े अन्य उत्तर के लिए निम्नलिखित है - पेगासस वास्तुकला के ग्राफ संरचना का एक अच्छा गणितीय वर्णन है? आपकी टिप्पणियों से यह स्पष्ट है कि यह द्विदलीय ग्राफ (शुरू करने के लिए एक अच्छी जगह) नहीं है, और आरेख यह सुझाव देते हैं कि एक वर्ग जाली पर अगले-निकटतम-पड़ोसी संरचना की तरह कुछ भूमिका निभाता है। लेकिन क्या यह अधिक-या-कम सटीक रूप से वर्णन करना संभव है कि शीर्ष और किनारे सेट क्या हैं?

— निएल डी ब्यूड्रैप

@NieldeBeaudrap क्या आप उस कोड के लिए पूछ रहे हैं जो शीर्ष जोड़े की सूची बनाता है?

— एंड्रयू ओ

@AndrewO: यह करना होगा; हालांकि मेरा मतलब सिर्फ एक साधारण गणितीय विनिर्देश है यदि कोई उपलब्ध है, जैसे कि

V = Z_{k} \times Z_{n}

$V = \mathbb Z_k \times \mathbb Z_n$ ,

E = {{(a, b), (a^{'}, b^{'})} : a, a^{'} \in Z_{k}, b, b^{'} \in Z_{n}, a^{'} \in {a - 1, a, a + 1}, b^{'} \in {b - 1, b, b + 1}}

$E = \{ \, \{(a, \! b), (a'\!, \! b') \} \, : \, a, a' \in \mathbb Z_k, \; b, b'\in \mathbb Z_n, \; a' \in \{a{-}1,a,a{+}1 \},\; b' \in \{b{-} 1,b,b{+}1\} \, \}$ द्वारा निर्दिष्ट एक ग्राफ़ निर्दिष्ट करता है

n

$n$ तथा

k

$k$ ।

— नील दे बेउड्रैप

@NieldeBeaudrap मैंने आपको कुछ फाइलें ईमेल की हैं। इसके अलावा, यह अभी भी K44 द्विदलीय सेल है अगर आप बारीकी से देखते हैं। प्रत्येक "एल" आकार एक K44 यूनिट सेल है। यदि आपके पास डी-वेव का सामान स्थापित है, तो आप यह देखने के लिए कि वे ग्राफ कैसे बनाते हैं, पेगासससुधार खोज सकते हैं। जब अक्टूबर 2017 में चित्र पहली बार सामने आया, तब से मेरा अपना संस्करण एक साथ हैक हो गया है।

— एंड्रयू ओ

@AndrewO: फ़ाइलों के लिए धन्यवाद। यह जानकर अच्छा लगा कि 'L सेल्स' K44 हैं। मुझे K42 का एक आवर्ती पैटर्न भी दिखाई देता है --- प्रत्येक L के 'कॉलम' और L के 'पंक्ति' के बाएं आधे हिस्से के बीच तुरंत इसके पूर्व-दक्षिण-पूर्व में; और प्रत्येक L की 'पंक्तियों' के बीच और L के स्तंभ के निचले आधे भाग के बीच में तुरंत उत्तर-उत्तर-पश्चिम --- एक त्रिकोणीय जाली संरचना में व्यवस्थित होता है, और कुछ पंक्तियों की लंबी पंक्तियों और स्तंभों में भी । मैं यह देखने की कोशिश करूंगा कि क्या मैं कोड को विच्छेदित करने के लिए कहीं पेगासस-थ्रू खोज सकता हूं या इन टिप्पणियों को औपचारिक रूप दे सकता हूं।

— निएल डे ब्यूड्रैप

डी-वेव का पेगासस आर्किटेक्चर चिमीरा वास्तुकला से कैसे अलग है?

देखें: " पेगासस: बड़े पैमाने पर क्वांटम एनीलिंग हार्डवेयर के लिए दूसरा कनेक्टिविटी ग्राफ " (जनवरी 22 2019), नाइके दत्तानी (हार्वर्ड), स्ज़ीलार्ड सल्ज़े (विग्नर रिसर्च सेंटर) और निक चांसलर (डरहम) द्वारा। आंकड़े उनके ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर पेगासुसड्रॉ के साथ बनाए गए थे ।

"पहले वाणिज्यिक क्वांटम एनीलर (2011 में जारी डी-वेव वन) की 128 क्विबिट्स [चिम्रा नामक ग्राफ (पहली बार 2009 में सार्वजनिक रूप से परिभाषित)] से जुड़ी थीं, जिसका वर्णन करना आसान है: एक 2D सरणी $K_{4,4}$ रेखांकन, प्रत्येक के एक 'पक्ष' के साथ $K_{4,4}$ पर एक ही संगत पक्ष से जुड़ा हुआ है $K_{4,4}$ कोशिकाओं के ऊपर और नीचे सीधे, और दूसरी तरफ से एक ही संगत पक्ष से जुड़ा जा रहा है $K_{4,4}$ इसके दाएं और बाएं कोशिकाएं (चित्र 1 देखें)। क्वैबिट्स 6 अन्य क्वैबिट्स तक की जोड़ी बना सकते हैं, क्योंकि प्रत्येक क्वाइटल कपल्स इसके भीतर 4 क्विबिट्स होते हैं $K_{4,4}$ यूनिट सेल, और में 2 qubits करने के लिए $K_{4,4}$ इसके ऊपर और नीचे, या इसके बाईं और दाईं ओर स्थित कक्ष। तिथि करने के लिए निर्मित सभी वाणिज्यिक क्वांटम एनीलर्स इस ग्राफ कनेक्टिविटी का अनुसरण करते हैं, जिनमें से केवल बड़ी और बड़ी संख्या है $K_{4,4}$ कक्ष (तालिका 1 देखें)।
$\begin{array}{lc} की श्रंखला क_{4, 4} कोशिकाओं & कुल # qubits की \\ डी-वेव वन & 4 \times 4 & 128 \\ डी-वेव टू & 8 \times 8 & 512 \\ डी-वेव 2 एक्स & 12 \times 12 & 1152 \\ डी-वेव 2000 क्यू & 16 \times 16 & 2048 \end{array}$ $\begin{array}{lc} &\text{Array of }K_{4,4}\text{ cells} & \text{Total # of qubits} \\ \text{D-Wave One} & 4 \times 4 & 128 \\ \text{D-Wave Two} & 8 \times 8 & 512 \\ \text{D-Wave 2X} & 12 \times 12 & 1152 \\ \text{D-Wave 2000Q} & 16 \times 16 & 2048 \end{array}$ $सारणी I: सभी वाणिज्यिक क्वांटमनाइलरों में आज तक का चिमरा ग्राफ।$ $\text{Table I: Chimera graphs in all commercial quantum annealers to date.}$

2018 में, डी-वेव ने चिमेरा ऑफ़र की तुलना में अधिक कनेक्टिविटी के साथ (अभी तक वाणिज्यिक नहीं) क्वांटम एनीलर के निर्माण की घोषणा की, और एक प्रोग्राम (नेटवर्कएक्स) जो उपयोगकर्ताओं को कुछ पेगासस ग्राफ बनाने की अनुमति देता है। हालाँकि, पेगासस में ग्राफ कनेक्टिविटी का कोई स्पष्ट विवरण अभी तक प्रकाशित नहीं किया गया है, इसलिए हमें इसे निर्धारित करने के लिए रिवर्स इंजीनियरिंग की प्रक्रिया को लागू करना पड़ा है, और निम्नलिखित अनुभाग में पेगासस उत्पन्न करने के लिए हमारे द्वारा स्थापित एल्गोरिदम का वर्णन किया गया है।

[1]एच। नेवेन, वी.एस. डेंचेव, एम। ड्रू-ब्रूक, जे। झांग, डब्लू। जी। मैक्गर्ड, और जी। रोज, एनआईपीएस 2009 प्रदर्शन: बाइनरी वर्गीकरण क्वांटम एनीलिंग, टेक के हार्डवेयर कार्यान्वयन का उपयोग करते हुए। रेप। (2009)।

उस पेपर में कुछ दर्जन चित्र हैं, डी-वेव के केली बूथबी द्वारा सत्यापित, मैं ओवरकोट नहीं करना चाहता; मुझे विश्वास है कि मैंने इसके बारे में जानकारी दी है।

कुछ बिंदु:

हर क्वेट 6 सूचकांकों से जुड़ा होता है: (x, y, z, i, j, k)।
सीमा की कोशिकाओं को छोड़कर, चिरेरा की डिग्री (जो कि 6 है) की तुलना में कोने की डिग्री (जो 15 है) 2.5 के कारक से बढ़ी है।
पेगासस की गैर-योजनाबद्धता द्विआधारी अनुकूलन समस्याओं की संख्या पर फैलती है जो अभी तक डी-वेव पर बहुपद में समय पर हल नहीं हो सकती है।
सिंगल क्यूबिक शब्दों के लिए सभी चतुर्भुज गैजेट्स जिन्हें एक सहायक क्वाइब की आवश्यकता होती है, उन्हें पेगासस पर एम्बेड किया जा सकता है, जिसमें कोई और सहायक क्वैबिट नहीं है क्योंकि पेगासस में $K_4$ , जिसका अर्थ है कि सभी तीन तार्किक qubit और सहायक qubit बिना किसी मामूली-एम्बेडिंग के किसी भी तरह से जुड़े हो सकते हैं।

इसे भी देखें: नाइके दत्तानी द्वारा " असतत अनुकूलन और क्वांटम यांत्रिकी में चतुष्कोण ", (जनवरी 14 2019)। GitHub स्रोत कोड ।

— लूटना
स्रोत