Industria cuántica
- Cómo distribuir vacunas COVID-19 utilizando tecnología cuántica
Camaradería
El resultado del trabajo conjunto fuePlataforma informática basada en Digital Annealer, una computadora cuántica adiabática de Fujitsu. La plataforma ha optimizado significativamente la distribución de equipos de protección personal disponibles al tiempo que minimiza las millas de los vehículos y los tiempos de entrega, y ha sido aprobada para su uso por el Departamento de Defensa de EE. UU. También ha creado una “plataforma de distribución de vacunas”, una solución simplificada para distribuir eficientemente vacunas COVID-19 en respuesta a una demanda que cambia rápidamente. La eficiencia de ambos algoritmos aumenta exponencialmente con la adición de diversas variables y grandes conjuntos de datos de diversas fuentes.
Está previsto que la “plataforma de distribución de vacunas” esté disponible para su uso y la recopilación de nuevos datos por parte de los gobiernos locales de todo el país, lo que debería acelerar significativamente la vacunación de los residentes de EE. UU.
- ¿Por qué los generadores cuánticos de números aleatorios son tan populares en todo el mundo?
Según la empresa, el mercado global de la tecnología cuánticaLos generadores de números aleatorios (QRNG) crecerán a $ 7.2 mil millones para 2026. Los expertos creen que el mercado enfrentará muchas fusiones y adquisiciones y eventualmente será moldeado por varios líderes importantes. Esto se debe a la relativamente fácil entrada de las empresas de tecnología en este mercado, sumado a las consiguientes dificultades para posicionar el producto y generar beneficios sostenibles para los pequeños desarrolladores.
Informe IQT
Según las previsiones de IQT, el mayor consumidor de QRNG conEl volumen de mercado de 3.100 millones de dólares serán los centros de datos. En el sector financiero también se espera un aumento significativo de las ventas (hasta 2.200 millones de dólares hasta 2026), en particular en lo que respecta a los problemas de seguridad de la información y modelización financiera según el método Monte Carlo.
- ¿Cómo funciona una plataforma cuántica basada en chips fotónicos?
Startup canadiense Xanadu usando estándares yrealizó un chip óptico integrado basado en nitruro de silicio en una tecnología fácilmente escalable, que implementa el llamado estado de luz de racimo (entrelazado), que es necesario para realizar cálculos cuánticos. Para crear este estado, las microcavidades ópticas dentro del chip convierten la luz láser ordinaria en un tipo de luz cuántica llamada luz comprimida, que luego se entrelaza utilizando una red de espejos, divisores de haz y fibras ópticas.
Usando el nuevo dispositivo, los científicos pudierondemuestran no solo el muestreo bosónico gaussiano, sino también la solución de dos problemas que tienen un significado práctico directo: calcular los espectros de vibración de moléculas y determinar la similitud de gráficos matemáticos que representan diferentes moléculas.
- Por qué se utiliza el aprendizaje automático cuántico en el análisis de biomarcadores del cáncer
Crown Bioscience (una subsidiaria de JSR LifeSciences, EE.UU.) y Cambridge Quantum Computing (CQC, Reino Unido) anunciaron el inicio de un trabajo conjunto sobre el uso de la computación cuántica en la creación de fármacos para el tratamiento de enfermedades oncológicas. Las empresas planean desarrollar una estrategia para la aplicación de algoritmos de aprendizaje automático cuántico en bioinformática utilizando la base de datos de investigaciones preclínicas y traslacionales en oncología acumuladas durante 15 años y los últimos desarrollos de CQC en el campo de los algoritmos cuánticos.
En la primera etapa de cooperación, la tecnología cuánticaSe utilizarán algoritmos desarrollados por CQC para dispositivos NISQ para analizar la base de datos genética para identificar nuevos biomarcadores de cáncer multigénicos.
- Cómo la producción de petróleo y las tecnologías cuánticas son "amigables"
ExxonMobil conjuntamenteSe han desarrollado algoritmos cuánticos para la optimización del sistema de transporte marítimo de contenedores. La logística marítima representa aproximadamente el 90% de todo el tráfico comercial, y la creación de cadenas de suministro óptimas para reducir el tiempo total de viaje y tener en cuenta las prioridades de transporte es una tarea computacional compleja. IBM ha probado la aplicabilidad de los algoritmos de optimización utilizando un emulador cuántico en la plataforma Qiskit y ha detallado varios escenarios para el uso de la optimización cuántica y los detalles técnicos de la creación de soluciones computacionales.
Los detalles específicos de la cooperación de IBM con bp aún no se hanse divulgan. Solo se sabe que la tarea principal de su interacción es aumentar la eficiencia del sistema energético para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y tóxicos a la atmósfera. bp también anunció su decisión de unirse a IBM QNetwork como socio de la industria.
- Por qué Microsoft se retira con una prueba del fermión de Majorana
La detección de fermiones de Majorana es importante paraDesarrollar un qubit topológico es un objetivo clave para Microsoft. En teoría, este tipo de qubit sería mucho más resistente al ruido y a la distorsión ambiental y reduciría los requisitos de corrección de errores de una computadora cuántica tolerante a fallas.
Artículo fundador de investigadores deel laboratorio holandés de Microsoft y la Universidad Tecnológica de Delft contenían datos sobre la primera evidencia experimental del mundo de la existencia de cuasipartículas de Majorana. Tras una discusión científica en abril de 2019, Nature agregó una "expresión editorial de preocupación" al artículo, y en mayo de 2020, el Comité de Integridad de Investigación de la Universidad de Tecnología de Delft lanzó una investigación que aún no se ha completado. En febrero de 2021, los autores publicaron una preimpresión de un nuevo artículo sobre arXiv, reconociendo que las conclusiones anteriores eran prematuras, y el análisis de datos experimentales no incluidos en el artículo original contradice la conclusión sobre la detección de cuasipartículas de Majorana.
Investigación y desarrollo
- Cómo aplicar algoritmos cuánticos a la biología computacional
Científicos del Russian Quantum Center y Skoltechidentificó varias áreas en las que la computación cuántica en biología puede ser útil en un futuro próximo. Entre las tareas prácticamente importantes se indica, por ejemplo, el estudio de la nitrogenasa, una enzima que lleva a cabo el proceso de fijación del nitrógeno atmosférico. La nitrogenasa juega un papel importante en el enriquecimiento del suelo y los cuerpos de agua con nitrógeno ligado y también se utiliza en la producción industrial de amoniaco. Además, parece realista resolver el problema de predecir la estructura tridimensional de una proteína para acelerar cualitativamente la creación de nuevos fármacos, para determinar el factor de transcripción de proteínas de unión al ADN que juegan un papel clave en la transcripción de genes, así como la aparición de soluciones computacionales eficientes y económicas a los problemas de ensamblaje del genoma.
Los primeros resultados significativos de la aplicaciónLos algoritmos cuánticos en bioinformática se han esperado durante 2-3 años. El siguiente paso después de eso estará relacionado con la comercialización de computadoras cuánticas y el escalado de sus aplicaciones.
- Lo que ha demostrado la superioridad cuántica al resolver un problema matemático práctico
La supremacía cuántica ya ha sidodemostrado sobre los problemas de generación aleatoria de cadenas y muestreo de bosones. Desde un punto de vista aplicado, estas tareas no representan ningún valor: muestran las capacidades de las computadoras cuánticas y su futuro en su conjunto.
Un equipo internacional de físicos liderado porIordanis Kerenidis de la Universidad de París pudo demostrar experimentalmente que un ordenador cuántico es más rápido que uno clásico a la hora de comprobar la solución al problema de la satisfacibilidad de las fórmulas booleanas y consideró todas las posibles limitaciones del mundo real que surgen en el experimento.
La comprobación se llevó a cabo mediante un método lineal.esquema óptico en tiempo polinomial, en contraposición al tiempo exponencial, que sería requerido por una calculadora clásica. El desafío de verificar la solución da un paso hacia las aplicaciones del mundo real. Los físicos proponen utilizar potentes ordenadores cuánticos para resolver problemas y comprobar la exactitud de las soluciones en máquinas menos potentes.
- Cómo utilizar la corrección de errores cuánticos para mejorar la precisión de la medición
Los métodos de corrección de errores existentes sonactivos, es decir, requieren una verificación periódica del sistema en busca de errores y su corrección inmediata. Esto requiere suficientes recursos de hardware y, por lo tanto, dificulta el escalado de las computadoras cuánticas. Un equipo de la Universidad de Massachusetts en Amherst, dirigido por Chen Wang, ha implementado un nuevo tipo de corrección de errores cuánticos en el que los errores se corrigen de forma espontánea.
En el experimento realizado para continuoLa corrección de errores utiliza procesos controlados de comunicación disipativa con el medio ambiente o embalse. Los circuitos de corrección de errores disipativos funcionan continuamente y no requieren mediciones ni operaciones de retroalimentación. El aumento del tiempo de coherencia resultante da como resultado una precisión de medición cuántica significativamente mejorada. El nuevo método es totalmente compatible con los métodos existentes para la estabilización de fase y la corrección de errores.
- ¿Cuándo aparecerá la internet cuántica?
Investigadores del Laboratorio Andrew Cleland(Andrew Cleland) La Universidad de Chicago ha logrado por primera vez enredar dos qubits separados conectándolos con un cable. Como parte del experimento, los investigadores crearon dos nodos cuánticos, cada uno con tres qubits superconductores. Usando un cable superconductor de un metro de largo para conectar los nodos, los científicos luego seleccionaron un qubit en cada nodo y los ataron, enviando estados cuánticos a través del cable. El entrelazamiento se extendió a otros qubits en cada nodo. Así, los científicos "intensificaron" el entrelazamiento de los qubits hasta que los seis qubits en dos nodos se conectaron en un estado globalmente entrelazado.
En otro trabajo de física en DelftLa Universidad de Tecnología de los Países Bajos ha conectado en red tres dispositivos cuánticos remotos basados en qubits de diamante de tal manera que dos dispositivos cualesquiera en la red son qubits entrelazados mutuamente. La red proporcionó comunicación en tiempo real, se implementó la distribución de estados de entrelazamiento de múltiples partes genuinos a través de tres nodos y el intercambio de entrelazamientos a través de un nodo intermedio.
Finalmente, el equipo de la Universidad Purdueimplementaron un interruptor óptico selectivo de espectro programable para una red de información cuántica escalable, capaz de controlar de forma independiente diferentes canales separados por longitud de onda sin pérdida de fotones.
- Cómo funciona un qubit de carbono y cómo se comporta a temperatura ambiente
Empresa australiana Archer Materialsdesarrolla chips cuánticos diseñados para operar a temperatura ambiente y basados en la tecnología original de carbono qubit. Archer ha realizado con éxito una medición directa de la resistencia bipolar del material qubit, que es el componente principal del chip 12CQ, a temperatura ambiente. Los desarrolladores lograron registrar de manera reproducible las curvas de corriente-voltaje en varios rangos de voltaje, tanto en qubits aislados separados como en dos qubits y grupos de qubit. En su mayoría, los qubits sobrevivieron a las mediciones sin daños ni cambios en la estructura electrónica.
Los datos obtenidos confirman la capacidad de los qubits de carbono para trabajar en las condiciones utilizadas en los dispositivos semiconductores funcionales a temperatura ambiente.
- ¿Quién logró implementar el mayor procesamiento de lenguaje natural en una computadora cuántica?
Cambridge Quantum Computing (CQC) en un nuevo trabajopresenta los resultados de los primeros experimentos sobre el procesamiento del lenguaje natural en una computadora cuántica de IBM para conjuntos de datos de cien o más oraciones. Esta investigación representa la mayor implementación experimental de tareas de procesamiento del lenguaje natural en una computadora cuántica hasta la fecha.
En el experimento, las oraciones se presentaron comocircuitos cuánticos parametrizados, y los significados de las palabras como estados cuánticos que "se entrelazan" de acuerdo con la estructura gramatical de la oración.
El trabajo también contiene una descripción detallada del proceso.procesamiento de lenguaje natural cuántico, que los desarrolladores creen que debería facilitar a la comunidad de PNL el uso de la codificación de procesamiento de lenguaje cuántico.
Programas cuánticos nacionales
- ¿Qué tecnologías se adoptarán en Canadá?
El documento, presentado por el Departamento de Defensa Nacional y las Fuerzas Armadas canadienses, identifica las tareas prioritarias de investigación y desarrollo en interés del departamento militar:
- Sensores gravimétricos para detectar objetos ocultos detrás de paredes.
- Sensores electromagnéticos de banda ancha compactos para reemplazar las antenas tradicionales.
- Radares sigilosos.
- Telémetros ultraprecisos capaces de manejar interferencias y trayectorias desafiantes.
- Detectores químicos ultrasensibles.
- Sensores inerciales compactos para reemplazar el sistema de navegación GPS.
El ministerio planea estimular la cuánticainnovación en el país, así como invertir en los principales desarrollos científicos y tecnológicos cuánticos del mundo y facilitar la transferencia de tecnologías cuánticas desde el laboratorio a prototipos funcionales.
- ¿Quién en Alemania creará procesadores cuánticos?
Ministerio Federal de Educación yResearch destinará 14,5 millones de euros al desarrollo de un prototipo de ordenador cuántico nacional sobre una plataforma superconductora, que se instalará en el Instituto Walter Meissner de la Academia de Ciencias de Baviera. El proyecto, cuyo nombre en código es GeQCoS (Computadora cuántica alemana basada en Qubits superconductores), también involucra a la Universidad Técnica de Munich, el Instituto de Tecnología de Karlsruhe, la Universidad de Erlangen-Nuremberg, el Centro de Investigación de Jülich, el Instituto Fraunhofer de Física Aplicada del Estado Sólido y el gran fabricante europeo de semiconductores Infineon Technologies.
Se destinará otra subvención de 12,4 millones de eurosasignado al Quantum Project Consortium, que está trabajando para crear procesadores cuánticos para aplicaciones específicas. El consorcio incluye las startups ParityQC e IQM, Infineon Technologies, el Centro de Investigación Jülich, la Universidad Libre de Berlín y el Centro de Supercomputación Leibniz. Se espera que el proyecto dure cuatro años e incluye el desarrollo de un procesador cuántico de 54 qubits.
- Quién se unió a la Mid-Atlantic Quantum Alliance
Se creó un consorcio de organizaciones científicas e industrialesorganizado por la Universidad de Maryland originalmente como una comunidad regional que incluye varias universidades y empresas importantes, incluido el Laboratorio de Investigación del Ejército CCDC, Northrop Grumman, Lockheed Martin, IonQ, Booz Allen Hamilton y AWS. Más tarde fue rebautizada como Mid-Atlantic Quantum Alliance para reflejar su geografía aumentada. Los nuevos miembros de la Alianza son IBM, Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), Protiviti, Quantopo, Quaxys, Bowie State University, Georgetown University, Pittsburgh Quantum Institute, University of Delaware y Virginia Tech. En la actualidad hay un total de 24 socios industriales, gubernamentales y universitarios importantes entre los participantes.
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Las tareas de la Alianza incluyen el desarrollo conjunto de tecnologías innovadoras, la estimulación de nuevos descubrimientos en ciencia cuántica, así como el apoyo a nuevas empresas cuánticas y la formación de empleados.
- Por qué Israel destina 60 millones de dólares para crear una computadora cuántica
Ministerio de Defensa de Israel y la Oficina deLas innovaciones anunciaron un concurso para crear una computadora cuántica con 30-40 qubits. La subvención por un monto de $ 60 millones podrá recibir tanto empresas israelíes como universidades y empresas internacionales. El ganador deberá empezar a trabajar antes de fin de año.
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El nuevo proyecto forma parte de laIniciativas de tecnología cuántica de Israel con un presupuesto total de $ 380 millones. Actualmente, solo hay unas pocas nuevas empresas en Israel, como Classiq Technologies y Quantum Machines, que desarrollan hardware o software para computadoras cuánticas.
Resumiendo:la influencia de los programas nacionales se ha expandido, la cantidad de inversión ha crecido, los mayores desarrolladores comerciales de tecnologías cuánticas se han unido a las empresas de la industria. La versión completa del resumen se puede encontrar en el sitio web del Russian Quantum Center.
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