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AMDの新特許は量子コンピューティングをより効率的にするテレポーテーションを提案

AMD の研究チームは、従来のマルチ SIMD (Single Instruction Multiple Data) アプローチによる、より効率的で信頼性の高い量子コンピューティング アーキテクチャの実現を目指す特許出願を提出しました。 

申請書によると、AMDは量子テレポーテーションを用いて量子システムの信頼性を高め、同時に特定の計算に必要な量子ビット数を削減することを目的としたシステムを研究している。その目的は、スケーリング問題とシステムの不安定性に起因する計算エラーの両方を軽減することである。

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AMDの先読みテレポーテーション、SIMDベースの量子コンピューティングアーキテクチャの図
(画像提供:AMD)

AMDの設計は、量子ビットを領域間でテレポートさせることを目指しており、理論上はインオーダー実行を必要とするワークロードをアウトオブオーダー方式で処理できるようにします。簡単におさらいすると、インオーダー実行とは、ある命令と次の命令の間に依存関係があることを特徴としています。つまり、ワークロードは順番に処理する必要があり、後のステップは前のステップが完全に処理され、その結果が判明してからでないと、チップは計算を続行できません。 

ご想像のとおり、チップリソース(この場合は量子ビット)は、次の計算ステップを実行するまでアイドル状態のままです。一方、アウトオブオーダー実行は、与えられたワークロードを分析し、どの部分が以前の結果に依存し、どの部分が依存していないかを判断し、命令のどのステップも以前の結果を必要としないため、並列性の向上によってパフォーマンスを向上させます。

AMD の特許には、アーキテクチャに組み込まれた先読みプロセッサも含まれており、
入力ワークロードを分析し、どのステップを並列に処理できるか (およびできないか) を予測し、ワークロードを量子ビット間に適切に分散し、量子テレポート技術を使用して、必要な量子処理の SIMD ベース領域にワークロードを渡すという役割を担っています。 

この量子テレポーテーションがどのように発生するかは特許では説明されていません。AMDはこの件に関して、秘密にしているように見えます。もしかしたら、これはAMDの「Zen 98」設計の始まりなのかもしれません(念のため言っておきますが、これは冗談です)。あるいは、これが実際の製品として実現されることはないのかもしれません。しかし、この特許は、AMDが確かに量子コンピューティングに取り組んでいることを、疑いの余地なく、そして誰も驚かないほど示しています。これは、次なる偉大なコンピューティング競争となるでしょう。AMDが最終的な勝利に向けて正しい馬に乗っているかどうかは定かではありませんが、少なくとも同社はこの競争に参加するつもりのようです。

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Francisco Pires 氏は、Tom's Hardware のフリーランス ニュース ライターであり、量子コンピューティングに関心を持っています。