Kvanteindustri
- Sådan distribueres COVID-19-vacciner ved hjælp af kvanteteknologi
Partnerskab
Resultatet af fælles arbejde varcomputerplatform baseret på Digital Annealer, en Fujitsu adiabatisk kvantecomputer. Platformen har væsentligt optimeret distributionen af tilgængeligt personligt beskyttelsesudstyr, samtidig med at køretøjets kilometer og leveringstider er minimeret, og den er blevet godkendt til brug af det amerikanske forsvarsministerium. Det har også skabt en "vaccinedistributionsplatform", en strømlinet løsning til effektiv distribution af COVID-19-vacciner som reaktion på hurtigt skiftende efterspørgsel. Effektiviteten af begge algoritmer øges eksponentielt med tilføjelsen af forskellige variabler og store datasæt fra forskellige kilder.
"Vaccinedistributionsplatformen" er planlagt til at være tilgængelig til brug og ny dataindsamling af lokale myndigheder over hele landet, hvilket skulle fremskynde vaccinationen af amerikanske indbyggere markant.
- Hvorfor er quantum tilfældige talgeneratorer så populære rundt omkring i verden
Ifølge virksomheden, det globale marked for kvantetilfældige talgeneratorer (QRNG) vil vokse til 7,2 milliarder dollars inden 2026. Eksperter mener, at markedet vil stå over for mange fusioner og opkøb og til sidst vil blive formet af nogle få store ledere. Dette skyldes den relativt lette adgang for teknologivirksomheder til dette marked kombineret med de efterfølgende vanskeligheder med at placere produktet og skabe bæredygtig fortjeneste for små udviklere.
IQT-rapport
Ifølge IQT prognoser, den største forbruger af QRNG medMarkedsvolumen på 3,1 milliarder dollar vil være datacentre. En betydelig stigning i salget (op til $2,2 milliarder i 2026) forventes også i den finansielle sektor, især for problemer med informationssikkerhed og finansiel modellering ved hjælp af Monte Carlo-metoden.
- Hvordan fungerer en kvanteplatform baseret på fotoniske chips?
Canadisk opstart Xanadu ved hjælp af standard oglavede en integreret optisk chip baseret på siliciumnitrid i en let skalerbar teknologi, der implementerer den såkaldte klynge (sammenfiltrede) lystilstand, som er nødvendig for at udføre kvanteberegninger. For at skabe denne tilstand konverterer optiske mikrohulrum inde i chippen almindeligt laserlys til en type kvantelys kaldet klemt lys, som derefter flettes sammen ved hjælp af et netværk af spejle, stråledelere og optiske fibre.
Ved at bruge den nye enhed var forskerne i stand tildemonstrere ikke kun Gaussisk bosonisk prøvetagning, men også løsningen af to problemer, der har direkte praktisk betydning: beregning af molekylers vibrationsspektre og bestemmelse af ligheden mellem matematiske grafer, der repræsenterer forskellige molekyler.
- Hvorfor Quantum Machine Learning bruges i kræftbiomarkøranalyse
Crown Bioscience (et datterselskab af JSR LifeSciences, USA) og Cambridge Quantum Computing (CQC, UK) annoncerede starten på et fælles arbejde med brugen af kvantecomputere til at skabe lægemidler til behandling af onkologiske sygdomme. Virksomhederne planlægger at udvikle en strategi for anvendelse af kvantemaskinelæringsalgoritmer i bioinformatik ved hjælp af en database med præklinisk og translationel forskning i onkologi akkumuleret over 15 år og den seneste udvikling af CQC inden for kvantealgoritmer.
I den første fase af samarbejdet, kvanteAlgoritmer udviklet af CQC til NISQ-enheder vil blive brugt til at analysere den genetiske database for at identificere nye multigene cancerbiomarkører.
- Hvordan olieproduktion og kvanteteknologier er "venner"
ExxonMobil vil sammenKvantealgoritmer til optimering af systemet til søtransport er blevet udviklet. Maritim logistik tegner sig for ca. 90% af al handelstrafik, og det er en kompleks beregningsopgave at skabe optimale forsyningskæder for at reducere den samlede rejsetid og tage højde for transportprioriteterne. IBM har testet anvendeligheden af optimeringsalgoritmerne ved hjælp af en kvanteemulator på Qiskit-platformen og detaljeret forskellige brugssager til kvanteoptimering og de tekniske detaljer ved oprettelse af beregningsløsninger.
Specifikke detaljer om IBMs samarbejde med bp har endnu ikke væreter beskrevet. Det er kun kendt, at hovedopgaven for deres interaktion er at øge energisystemets effektivitet for at reducere emissioner af drivhusgasser og giftige gasser til atmosfæren. bp annoncerede også sin beslutning om at tilslutte sig IBM QNetwork som industripartner.
- Hvorfor trækker Microsoft sig tilbage med bevis for Majoranas fermion
Påvisning af Majorana fermioner er vigtig forat udvikle en topologisk qubit er et nøglemål for Microsoft. I teorien ville denne type qubit være meget mere modstandsdygtig over for støj og miljøforvrængning og ville reducere fejlkorrektionskravene for en fejltolerant kvantecomputer.
Grundlæggende artikel af forskere fradet hollandske laboratorium for Microsoft og Delft University of Technology indeholdt data om verdens første eksperimentelle bevis for eksistensen af Majorana kvasipartikler. Efter en videnskabelig diskussion i april 2019 tilføjede Nature et "redaktionelt udtryk for bekymring" til artiklen, og i maj 2020 startede Delft University of Technology Research Integrity Committee en undersøgelse, der endnu ikke er afsluttet. I februar 2021 offentliggjorde forfatterne et fortryk af en ny artikel om arXiv, idet de erkendte, at de tidligere konklusioner var for tidlige, og analysen af eksperimentelle data, der ikke var inkluderet i den originale artikel, modsiger konklusionen om påvisning af Majorana kvasipartikler.
Forskning og udvikling
- Hvordan man anvender kvantealgoritmer til beregningsbiologi
Forskere fra det russiske kvantecenter og Skoltechidentificerede flere områder, hvor kvantecomputering i biologi kan være nyttigt i den nærmeste fremtid. Blandt de praktisk vigtige opgaver, der er angivet, er for eksempel undersøgelsen af nitrogenase - et enzym, der udfører processen med at fiksere nitrogen i atmosfæren. Nitrogenase spiller en vigtig rolle i berigelsen af jord og vandområder med bundet kvælstof og bruges også til industriel produktion af ammoniak. Det virker også realistisk at løse problemet med at forudsige den tredimensionale struktur af et protein for kvalitativt at fremskynde oprettelsen af nye lægemidler, for at bestemme transkriptionsfaktoren for DNA-bindende proteiner, der spiller en nøglerolle i gentranskription, såvel som at levere effektive og omkostningseffektive beregningsløsninger til problemer ved genomsamling.
De første signifikante resultater fra applikationenkvantealgoritmer i bioinformatik har været forventet i 2-3 år. Det næste trin derefter vil være relateret til kommercialisering af kvantecomputere og skalering af deres applikationer.
- Hvilken kvanteoverlegenhed har bevist ved løsning af et praktisk matematikproblem
Kvant overherredømme har allerede væretdemonstreret på problemerne med tilfældig strenggenerering og bosonprøvetagning. Fra et anvendt synspunkt er disse opgaver ikke af nogen værdi - de viser kvantecomputernes muligheder og deres fremtid som helhed.
Et internationalt hold af fysikere ledet afIordanis Kerenidis fra University of Paris var i stand til eksperimentelt at vise, at en kvantecomputer er hurtigere end en klassisk til at kontrollere løsningen på problemet med boolske formlers tilfredshed og overvejede alle mulige begrænsninger fra den virkelige verden, der opstår i eksperimentet.
Kontrollen blev udført ved hjælp af en lineæroptisk skema i polynomisk tid, i modsætning til eksponentiel tid, hvilket ville være krævet af en klassisk lommeregner. Udfordringen med at verificere løsningen tager et skridt mod applikationer i den virkelige verden. Fysikere foreslår at bruge kraftige kvantecomputere til at løse problemer og kontrollere rigtigheden af løsninger på mindre kraftige maskiner.
- Sådan bruges kvantificering af korrektion for at forbedre målepræcisionen
De eksisterende fejlkorrektionsmetoder eraktive, dvs. de kræver periodisk kontrol af systemet for fejl og deres øjeblikkelige rettelse. Dette kræver tilstrækkelige hardwareressourcer og forhindrer derfor skaleringen af kvantecomputere. Et hold ved University of Massachusetts i Amherst, ledet af Chen Wang, har implementeret en ny type kvantefejlkorrektion, hvor fejl korrigeres spontant.
I eksperimentet udført kontinuerligtfejlkorrektion bruger kontrollerede dissipative kommunikationsprocesser med miljøet eller reservoiret. Dissipative fejlkorrektionskredsløb fungerer kontinuerligt og kræver ikke målinger eller feedbackoperationer. Den resulterende øgede kohærens tid resulterer i signifikant forbedret kvantemålingsnøjagtighed. Den nye metode er fuldt kompatibel med eksisterende metoder til fasestabilisering og fejlkorrektion.
- Hvornår vises kvanteinternet
Forskere ved Andrew Cleland Laboratory(Andrew Cleland) University of Chicago har for første gang formået at vikle to separate qubits ved at forbinde dem med et kabel. Som en del af eksperimentet oprettede forskerne to kvanteknudepunkter, der hver indeholdt tre superledende qubits. Ved hjælp af et meter langt superledende kabel til at forbinde knudepunkterne valgte forskerne derefter en qubit ved hver knude og bundet dem sammen og sendte kvantetilstande gennem kablet. Forviklingen blev udvidet til andre qubits ved hver knude. Således "intensiverede" forskerne sammenfiltringen af qubits, indtil alle seks qubits i to noder var forbundet i en globalt sammenfiltret tilstand.
I et andet fysikværk i DelftUniversity of Technology i Holland har forbundet tre eksterne kvanteenheder baseret på diamant-qubits på en sådan måde, at to enheder på netværket er indbyrdes sammenfiltrede qubits. Netværket leverede kommunikation i realtid, fordelingen af ægte multipart-sammenfiltringsstatus på tværs af tre noder og udveksling af sammenfiltringer gennem en mellemliggende node blev implementeret.
Endelig holdet fra Purdue Universityimplementeret en programmerbar spektrum-selektiv optisk switch til et skalerbart kvanteinformationsnetværk, der er i stand til uafhængigt at styre forskellige kanaler adskilt af bølgelængde uden fotontab.
- Hvordan en carbon qubit fungerer, og hvordan den opfører sig ved stuetemperatur
Det australske firma Archer Materialsudvikler kvantechips designet til at fungere ved stuetemperatur og baseret på den originale carbon qubit-teknologi. Archer har med succes udført en direkte måling af den bipolære modstand af qubit-materialet, som er hovedkomponenten i 12CQ-chippen, ved stuetemperatur. Udviklerne formåede at reproducere strømspændingskurver i forskellige spændingsområder både på separate isolerede qubits og på to qubits og qubit-klynger. For det meste modstod quibits målinger uden beskadigelse eller ændringer i den elektroniske struktur.
De opnåede data bekræfter carbon qubits evne til at arbejde under de betingelser, der anvendes i funktionelle halvlederindretninger ved stuetemperatur.
- Hvem formåede at implementere den største naturlige sprogbehandling på en kvantecomputer
Cambridge Quantum Computing (CQC) i nyt arbejdepræsenterer resultaterne af de første eksperimenter med naturlig sprogbehandling på en IBM kvantecomputer for datasæt på hundrede eller flere sætninger i størrelse. Denne forskning repræsenterer den største eksperimentelle implementering af naturlige sprogbehandlingsopgaver på en kvantecomputer til dato.
I eksperimentet blev sætninger præsenteret somparametriserede kvantekredsløb, og betydningen af ord som kvante siger, at "bliver viklet" i overensstemmelse med sætningens grammatiske struktur.
Arbejdet indeholder også en detaljeret beskrivelse af processenkvantum naturlig sprogbehandling, som udviklerne mener, burde gøre det lettere for NLP-samfundet at bruge kodning af kvantesprog.
Nationale kvanteprogrammer
- Hvilke teknologier vil blive vedtaget i Canada?
Dokumentet, præsenteret af Department of National Defense og de canadiske væbnede styrker, identificerer de prioriterede forsknings- og udviklingsopgaver i militærafdelingens interesse:
- Gravimetriske sensorer til detektering af genstande skjult bag mure.
- Kompakte elektromagnetiske bredbåndssensorer til erstatning af traditionelle antenner.
- Stealthy radarer.
- Ultra-præcise afstandsmålere, der er i stand til at håndtere interferens og udfordrende baner.
- Ultrasensitive kemiske detektorer.
- Kompakte inertisensorer til udskiftning af GPS-navigationssystemet.
Ministeriet planlægger at stimulere kvanteinnovation i landet samt investere i verdens førende kvantevidenskabelige og teknologiske udvikling og lette overførslen af kvanteteknologier fra laboratoriet til fungerende prototyper.
- Hvem i Tyskland vil skabe kvanteprocessorer
Forbundsundervisningsministeriet ogforskning vil afsætte 14,5 millioner euro til udvikling af en prototype af en national kvantecomputer på en superledende platform, som vil blive installeret på Walter Meissner Institute of the Bavarian Academy of Sciences. Projektet, med kodenavnet GeQCoS (tysk Quantum Computer baseret på superledende Qubits), involverer også det tekniske universitet i München, Karlsruhe Institute of Technology, universitetet i Erlangen-Nürnberg, Jülich Research Center, Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics og den store europæiske halvlederproducent Infineon Technologies.
En anden bevilling på 12,4 millioner euro bliverallokeret til Quantum Project Consortium, som arbejder på at skabe kvanteprocessorer til specifikke applikationer. Konsortiet omfatter startups ParityQC og IQM, Infineon Technologies, Jülich Research Center, Free University of Berlin og Leibniz Supercomputing Center. Projektet forventes at vare fire år og omfatter udvikling af en 54-qubit kvanteprocessor.
- Hvem sluttede sig til Mid-Atlantic Quantum Alliance
Et konsortium af videnskabelige og industrielle organisationer varorganiseret af University of Maryland oprindeligt som et regionalt samfund, der omfatter flere store universiteter og virksomheder, herunder CCDC Army Research Laboratory, Northrop Grumman, Lockheed Martin, IonQ, Booz Allen Hamilton og AWS. Det blev senere omdøbt til Mid-Atlantic Quantum Alliance for at afspejle dets øgede geografi. Nye medlemmer af alliancen er IBM, National Institute of Standards and Technology (NIST), Protiviti, Quantopo, Quaxys, Bowie State University, Georgetown University, Pittsburgh Quantum Institute, University of Delaware og Virginia Tech. Der er nu i alt 24 større universitets-, regerings- og industripartnere blandt deltagerne.
Billede
Alliancens opgaver inkluderer fælles udvikling af innovative teknologier, stimulering af nye opdagelser inden for kvantevidenskab samt støtte til kvanteopstart og uddannelse af medarbejdere.
- Hvorfor Israel allokerer 60 millioner dollars til at skabe en kvantecomputer
Israels forsvarsministerium og kontoret forinnovationer annoncerede en konkurrence om at oprette en kvantecomputer med 30-40 qubits. Tilskuddet på $ 60 millioner vil være i stand til at modtage både israelske virksomheder og universiteter og internationale virksomheder. Vinderen skal begynde at arbejde inden udgangen af året.
Indsæt billede:Billede
Det nye projekt er en del af det nationaleIsraels kvanteteknologiske initiativer med et samlet budget på $ 380 millioner. I øjeblikket er der kun få startups i Israel, såsom Classiq Technologies og Quantum Machines, der udvikler hardware eller software til kvantecomputere.
Opsummering:indflydelsen af nationale programmer er blevet udvidet, investeringen er vokset, de største kommercielle udviklere af kvanteteknologier har slået sig sammen med industribedrifter. Den fulde version af fordøjelsen kan findes på webstedet for det russiske kvantecenter.
Se også:
Opfindelseshelikopter starter med succes på Mars
Det første nøjagtige kort over verden blev oprettet. Hvad er der galt med alle andre?
NASA fortalte, hvordan de vil levere prøver af Mars til Jorden