Kvanttiteollisuus
- Как распределять вакцины от COVID-19 с помощью квантовых технологий
Партнерство
Результатом совместной работы стала вычислительная платформа на основе Digital Annealer — адиабатического квантового вычислителя Fujitsu. Платформа позволила существенно оптимизировать распределение доступного запаса средств индивидуальной защиты, одновременно минимизируя пробег транспорта и время на доставку, и была одобрена к использованию Министерством обороны США. На ее основе также была создана «платформа распределения вакцин» — оптимизационное решение для эффективного распределения вакцины против COVID-19 с учетом быстро меняющегося спроса. Эффективность обоих алгоритмов возрастает экспоненциально с добавлением разнообразных переменных и больших наборов данных из различных источников.
Планируется, что «платформа распределения вакцин» будет доступна для использования и сбора новых данных местным властям по всей стране, что должно существенно ускорить вакцинацию жителей США.
- Miksi kvantti-satunnaislukugeneraattorit ovat niin suosittuja ympäri maailmaa
Yrityksen mukaan kvantin maailmanmarkkinatsatunnaislukugeneraattorit (QRNG) kasvavat 7,2 miljardiin dollariin vuoteen 2026 mennessä. Asiantuntijat uskovat markkinoiden kohtaavan monia fuusioita ja yritysostoja, ja lopulta muutama iso johtaja muokkaa niitä. Tämä johtuu teknologiayritysten suhteellisen helposta pääsystä näille markkinoille sekä myöhemmistä vaikeuksista tuotteen sijoittamisessa ja kestävien voittojen tuottamisessa pienille kehittäjille.
IQT-raportti
По прогнозам IQT, крупнейшим потребителем QRNG с объемом рынка $3,1 млрд станут центры обработки данных. Существенный рост продаж (до $2,2 млрд к 2026 году) ожидается также в финансовом секторе, в частности для задач информационной безопасности и финансового моделирования методом Монте-Карло.
- Как устроена квантовая платформа на основе фотонных чипов
Kanadalainen startup Xanadu käyttäen standardia jateki integroidun piitritridiin perustuvan optisen sirun, joka toteuttaa kvanttilaskennassa tarvittavan ns. klusterin (takertunut) valotilan. Tämän tilan luomiseksi sirun sisällä olevat optiset mikrotilat muuntavat tavallisen laservalon tietyn tyyppiseksi kvanttivaloksi, jota kutsutaan puristetuksi valoksi, joka sitten kietoutuu yhteen peilien, säteenjakajien ja optisten kuitujen verkoston avulla.
С помощью нового устройства ученые смогли продемонстрировать не только гауссовый бозонный сэмплинг, но и решение двух задач, имеющих прямой практический смысл: расчет колебательных спектров молекул и определение схожести математических графов, представляющих различные молекулы.
- Почему квантовое машинное обучение используют в анализе биомаркеров рака
Crown Bioscience (дочерняя компания JSR Life Sciences, США) и Cambridge Quantum Computing (CQC, Великобритания) объявили о начале совместных работ по использованию квантовых вычислений в создании препаратов для лечения онкологических заболеваний. Компании планируют разработать стратегию применения квантовых алгоритмов машинного обучения в биоинформатике с использованием накопленной за 15 лет базы данных доклинических и трансляционных исследований в онкологии и новейших разработок CQC в области квантовых алгоритмов.
На первом этапе сотрудничества квантовые алгоритмы, разработанные CQC для NISQ-устройств, будут использованы для анализа базы генетических данных с целью идентификации новых мультигенных биомаркеров рака.
- Kuinka öljyntuotanto ja kvanttiteknologiat ovat "ystävällisiä"
ExxonMobil tulee yhdessäKvanttialgoritmit merikonttikuljetusten järjestelmän optimoimiseksi on kehitetty. Merilogistiikan osuus on noin 90% kaikesta kauppaliikenteestä, ja optimaalisten toimitusketjujen luominen kokonaismatka-ajan lyhentämiseksi ja liikenteen painopisteiden huomioon ottamiseksi on monimutkainen laskennallinen tehtävä. IBM on testannut optimointialgoritmien sovellettavuuden käyttämällä kvanttiemulaattoria Qiskit-alustalla ja yksityiskohtaisesti erilaisia kvanttioptimoinnin käyttötapauksia ja laskennallisten ratkaisujen luomisen teknisiä yksityiskohtia.
Yksityiskohtaisia tietoja IBM: n yhteistyöstä bp: n kanssa ei ole vielä ollutpaljastetaan. Tiedetään vain, että niiden vuorovaikutuksen päätehtävänä on lisätä energiajärjestelmän tehokkuutta kasvihuonekaasujen ja myrkyllisten kaasujen päästöjen vähentämiseksi ilmakehään. bp ilmoitti myös päätöksestään liittyä IBM QNetworkiin teollisuuskumppanina.
- Miksi Microsoft vetäytyy todisteena Majoranan fermionista
Обнаружение фермионов Майораны важно для разработки топологического кубита — ключевой задачи Microsoft. Теоретически такой тип кубитов будет гораздо более устойчивым к шуму и искажениям внешней среды и снизит требования к исправлению ошибок в отказоустойчивом квантовом компьютере.
Perustajien artikkeli tutkijoiltaAlankomaiden Microsoftin laboratorio ja Delftin teknillinen yliopisto sisälsivät tietoja maailman ensimmäisistä kokeellisista todisteista Majorana-kvashiukkasten olemassaolosta. Huhtikuussa 2019 pidetyn tieteellisen keskustelun jälkeen Nature lisäsi artikkeliin "toimituksellisen huolenaiheen", ja toukokuussa 2020 Delftin teknillisen yliopiston tutkimuksen eheyskomitea aloitti tutkimuksen, jota ei ole vielä saatu päätökseen. Kirjoittajat julkaisivat helmikuussa 2021 uuden arXivia koskevan artikkelin, jossa todettiin, että aiemmat johtopäätökset olivat ennenaikaisia, ja alkuperäiseen artikkeliin sisältymättömien kokeellisten tietojen analyysi on ristiriidassa Majorana-kvasihiukkasten havaitsemista koskevan päätelmän kanssa.
Tutkimus ja kehitys
- Как применять квантовые алгоритмы для вычислительной биологии
Venäjän kvanttikeskuksen ja Skoltechin tutkijattunnisti useita alueita, joilla kvanttilaskenta biologiassa voi olla hyödyllistä lähitulevaisuudessa. Käytännössä tärkeiden tehtävien joukossa on esimerkiksi tutkittu nitrataasia - entsyymiä, joka suorittaa ilman typpeä kiinnittävän prosessin. Nitrogenaasilla on tärkeä rooli maaperän ja vesistöjen rikastamisessa sitoutuneella typellä, ja sitä käytetään myös ammoniakin teollisessa tuotannossa. Vaikuttaa myös realistiselta ratkaista proteiinin kolmiulotteisen rakenteen ennustamisen ongelma uusien lääkkeiden luomisen laadullisen nopeuttamiseksi, määrittää DNA: ta sitovien proteiinien transkriptiotekijä, jolla on keskeinen rooli geenitranskriptiossa, sekä tehokkaiden ja taloudellisten laskennallisten ratkaisujen syntyminen genomikokoonpanon ongelmiin.
Ensimmäiset merkittävät tulokset sovelluksestabioinformatiikan kvanttialgoritmeja on odotettu 2-3 vuoden ajan. Seuraava vaihe sen jälkeen liittyy kvanttitietokoneiden teollistamiseen ja niiden sovellusten skaalaamiseen.
- Что доказало квантовое превосходство в решении практической математической задачи
Kvanttivalta on jo ollutosoitettu satunnaisen merkkijonon muodostamisen ja bosoninäytteenoton ongelmista. Sovelletusta näkökulmasta näillä tehtävillä ei ole mitään arvoa - ne osoittavat kvanttitietokoneiden kyvyt ja tulevaisuuden kokonaisuutena.
Международная команда физиков под руководством Иорданиса Керенидиса (Iordanis Kerenidis) из Парижского университета смогла показать экспериментально, что квантовый вычислитель быстрее классического справляется с проверкой решения задачи о выполнимости булевых формул и рассмотрела все возможные реальные ограничения, которые возникают в эксперименте.
Tarkastus suoritettiin käyttäen lineaaristaoptinen kaavio polynomiajassa, toisin kuin eksponentiaalinen aika, jota klassinen laskin vaatisi. Ratkaisun todentamisen haaste on askel kohti todellisia sovelluksia. Fyysikot ehdottavat tehokkaiden kvanttitietokoneiden käyttöä ongelmien ratkaisemiseen ja ratkaisujen oikeellisuuden tarkistamiseen vähemmän tehokkailla koneilla.
- Kuinka käyttää kvanttivirheiden korjausta mittauksen tarkkuuden parantamiseksi
Nykyiset virheenkorjausmenetelmät ovataktiiviset, toisin sanoen ne edellyttävät järjestelmän säännöllistä tarkistamista virheiden varalta ja niiden välitöntä korjaamista. Tämä vaatii riittäviä laitteistoresursseja ja estää siten kvanttitietokoneiden skaalausta. Amherstin Massachusettsin yliopiston työryhmä Chen Wangin johdolla on toteuttanut uuden tyyppisen kvanttivirheiden korjauksen, jossa virheet korjataan spontaanisti.
В проведенном эксперименте для непрерывной virheenkorjauksessa käytetään hallittuja dissipatiivisia viestintäprosesseja ympäristön tai säiliön kanssa. Hajottava virheenkorjauspiiri toimii jatkuvasti eikä vaadi mittauksia tai palautetoimia. Tuloksena oleva koherenssiajan nousu johtaa merkittävästi parempaan kvanttimittaustarkkuuteen. Uusi menetelmä on täysin yhteensopiva nykyisten vaihevakautus- ja virhekorjausmenetelmien kanssa.
- Milloin kvantti-internet ilmestyy
Tutkijat Andrew Clelandin laboratoriossa(Andrew Cleland) Chicagon yliopisto on ensimmäistä kertaa onnistunut kietomaan kaksi erillistä qubittiä yhdistämällä ne kaapelilla. Osana kokeilua tutkijat loivat kaksi kvanttisolmua, joista kukin sisälsi kolme suprajohtavaa quittiä. Yhdistämällä solmut metriä pitkällä suprajohtavalla kaapelilla tutkijat valitsivat sitten yhden kubitin jokaisessa solmussa ja sitoivat ne yhteen lähettämällä kvanttitiloja kaapelin läpi. Takertuminen laajennettiin muihin soluihin. Siten tutkijat "tehostivat" kbiittien sotkeutumista, kunnes kaikki kuusi kobitia kahdessa solmussa olivat yhteydessä yhteen globaalisti takertuvaan tilaan.
Toisessa fysiikan teoksessa DelftissäAlankomaiden teknillinen yliopisto on verkottanut kolme timanttikviteihin perustuvaa kvanttilaitetta siten, että kaikki verkon kaksi laitetta ovat kietoutuneet toisiinsa. Verkko tarjosi reaaliaikaisen tiedonsiirron, jakoi todelliset moniosaiset kietoutumistilat kolmen solmun yli ja vaihtoivat kietoutumisia välisolmun kautta.
Наконец, команда из Университета Пердью реализовала программируемый спектрально-селективный оптический переключатель для масштабируемой квантовой информационной сети, способный без потери фотонов независимо управлять различными каналами, разделенными по длинам волн.
- Kuinka hiilikitti toimii ja miten se käyttäytyy huoneen lämpötilassa
Australialainen yritys Archer Materialskehittää kvanttisiruja, jotka on suunniteltu toimimaan huoneenlämmössä ja jotka perustuvat alkuperäiseen hiilikuitutekniikkaan. Archer on onnistuneesti suorittanut suoran mittauksen 12CQ-sirun pääkomponenttina olevan qubit-materiaalin bipolaarisesta resistanssista huoneenlämpötilassa. Kehittäjät onnistuivat toistamaan toistettavasti virtajännitekäyrät eri jännitealueilla sekä erillisillä erillisillä kupeilla että kahdella kubiitti- ja qubit-klusterilla. Enimmäkseen qubitit selvisivät mittauksista ilman vaurioita tai muutoksia elektronisessa rakenteessa.
Saadut tiedot vahvistavat hiilikiittien kyvyn toimia olosuhteissa, joita käytetään toiminnallisissa puolijohdelaitteissa huoneenlämpötilassa.
- Kuka onnistui toteuttamaan suurimman luonnollisen kielen prosessoinnin kvanttitietokoneella
Cambridge Quantum Computing (CQC) в новой работе приводит результаты первых экспериментов по обработке естественного языка на квантовом компьютере IBM для наборов данных размером в сто и более предложений. Это исследование представляет собой самую масштабную на сегодняшний день экспериментальную реализацию задач обработки естественного языка на квантовом компьютере.
Kokeessa lauseet esitettiin muodossaparametroidut kvanttipiirit ja sanojen merkitykset kvanttitilanteina, jotka "sotkeutuvat" lauseen kieliopillisen rakenteen mukaisesti.
Teos sisältää myös yksityiskohtaisen kuvauksen prosessistaluonnollisen kvanttikielen käsittely, jonka kehittäjien mielestä NLP-yhteisön on helpompi käyttää kvanttikielenkäsittelykoodausta.
Kansalliset kvanttiohjelmat
- Какие технологии возьмут на вооружение в Канаде
В документе, представленном Министерством национальной обороны и вооруженных сил Канады, определены первоочередные задачи исследований и разработок в интересах военного ведомства:
- Gravimetriset anturit seinien taakse piilotettujen esineiden havaitsemiseen.
- Kompaktit laajakaistaiset sähkömagneettiset anturit korvaavat perinteiset antennit.
- Varkaat tutkat.
- Erittäin tarkat etäisyysmittarit, jotka pystyvät käsittelemään häiriöitä ja haastavia liikeratoja.
- Erittäin herkät kemialliset ilmaisimet.
- Kompaktit hitausanturit korvaamaan GPS-navigointijärjestelmän.
Ministeriö aikoo stimuloida kvanttiainnovaatioita maassa sekä investoida maailman johtavaan kvanttitieteelliseen ja teknologiseen kehitykseen ja helpottaa kvanttiteknologian siirtymistä laboratoriosta toimiviin prototyyppeihin.
- Кто в Германии займется созданием квантовых процессоров
Liittovaltion opetusministeriö jatutkimuksesta osoitetaan 14,5 miljoonaa euroa kansallisen kvanttitietokoneen prototyypin kehittämiseen suprajohtavalle alustalle, joka asennetaan Baijerin tiedeakatemian Walter Meissner -instituuttiin. Projekti, koodinimeltään GeQCoS (saksalainen suprajohtaviin kubitteihin perustuva kvanttitietokone), sisältää myös Münchenin teknillisen yliopiston, Karlsruhen teknillisen instituutin, Erlangen-Nürnbergin yliopiston, Jülichin tutkimuskeskuksen, Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics suuri eurooppalainen puolijohdevalmistaja Infineon Technologies.
Еще один грант размером 12,4 млн евро будет выделен консорциуму проектов Quantum, работающему над созданием квантовых процессоров для конкретных приложений. В консорциум входят стартапы ParityQC и IQM, Infineon Technologies, Юлихский исследовательский центр, Свободный университет Берлина и Лейбницкий суперкомпьютерный центр. Проект рассчитан на четыре года и включает в себя разработку 54-кубитного квантового процессора.
- Kuka liittyi Keski-Atlantin kvanttiliittoon
Tieteellisten ja teollisten järjestöjen yhteenliittymä oliMarylandin yliopiston järjestämä alueellinen yhteisö, johon kuuluu useita suuria yliopistoja ja yrityksiä, mukaan lukien CCDC: n armeijan tutkimuslaboratorio, Northrop Grumman, Lockheed Martin, IonQ, Booz Allen Hamilton ja AWS. Myöhemmin se nimettiin uudelleen Keski-Atlantin kvanttiliitokseksi vastaamaan sen lisääntynyttä maantietettä. Uusia liittouman jäseniä ovat IBM, National Institute of Standards and Technology (NIST), Protiviti, Quantopo, Quaxys, Bowie State University, Georgetown University, Pittsburgh Quantum Institute, University of Delaware ja Virginia Tech. Osallistujien joukossa on nyt 24 suurta yliopisto-, hallitus- ja teollisuuskumppania.
Kuva
Allianssin tehtäviin kuuluu innovatiivisten tekniikoiden yhteinen kehittäminen, uusien kvanttitieteiden löytöjen stimuloiminen sekä kvantti-startup-yritysten tukeminen ja työntekijöiden kouluttaminen.
- Зачем Израиль выделяет $60 млн на создание квантового компьютера
Israelin puolustusministeriö jainnovaatiot julistivat kilpailun 30–40 quittiä sisältävän kvanttitietokoneen luomiseksi. 60 miljoonan dollarin avustuksella voidaan saada sekä israelilaisia yrityksiä että yliopistoja ja kansainvälisiä yrityksiä. Voittajan on aloitettava työt ennen vuoden loppua.
Вставить фото: Kuva
Uusi projekti on osa kansallistaIsraelin kvanttiteknologian aloitteet, joiden kokonaisbudjetti on 380 miljoonaa dollaria. Tällä hetkellä Israelissa on vain muutama startup, kuten Classiq Technologies ja Quantum Machines, jotka kehittävät laitteita tai ohjelmistoja kvanttitietokoneille.
Yhteenvetona:kansallisten ohjelmien vaikutus on laajentunut, investointien määrä kasvanut, suurimmat kvanttiteknologioiden kaupalliset kehittäjät ovat yhdistäneet voimansa teollisuusyritysten kanssa. Täydellinen versio tiivistelmästä löytyy Venäjän kvanttikeskuksen verkkosivustolta.
Katso myös:
Nerokkuuden helikopteri lähtee onnistuneesti Marsista
Ensimmäinen tarkka maailmankartta luotiin. Mitä vikaa kaikilla muilla on?
NASA kertoi kuinka he toimittavat Marsin näytteitä maapallolle