Kvantna industrija
- Kako distribuirati cjepiva protiv COVID-19 pomoću kvantne tehnologije
Partnerstvo
Rezultat zajedničkog rada bio jeračunalna platforma temeljena na Digital Annealeru, Fujitsu adijabatskom kvantnom računalu. Platforma je značajno optimizirala distribuciju dostupne osobne zaštitne opreme dok je minimizirala kilometražu vozila i vrijeme isporuke, a za korištenje ju je odobrilo Ministarstvo obrane SAD-a. Također je stvorio "platformu za distribuciju cjepiva", pojednostavljeno rješenje za učinkovitu distribuciju cjepiva protiv COVID-19 kao odgovor na potražnju koja se brzo mijenja. Učinkovitost oba algoritma eksponencijalno raste s dodatkom različitih varijabli i velikih skupova podataka iz različitih izvora.
Planirano je da “platforma za distribuciju cjepiva” bude dostupna za korištenje i prikupljanje novih podataka lokalnim vlastima diljem zemlje, što bi trebalo značajno ubrzati cijepljenje stanovnika SAD-a.
- Zašto su kvantni generatori slučajnih brojeva toliko popularni širom svijeta
Prema tvrtki, globalno tržište kvantageneratori slučajnih brojeva (QRNG) narast će na 7,2 milijarde dolara do 2026. godine. Stručnjaci vjeruju da će se tržište suočiti s mnogim spajanjima i preuzimanjima, a na kraju će ga oblikovati nekoliko velikih čelnika. To je zbog relativno lakog ulaska tehnoloških tvrtki na ovo tržište, zajedno s naknadnim poteškoćama u pozicioniranju proizvoda i ostvarivanju održive dobiti za male programere.
IQT izvješće
Prema predviđanjima IQT-a, najveći potrošač QRNG saTržišni volumen od 3,1 milijardu dolara bit će podatkovni centri. Značajan porast prodaje (do 2,2 milijarde USD do 2026.) očekuje se iu financijskom sektoru, posebice za probleme informacijske sigurnosti i financijskog modeliranja metodom Monte Carlo.
- Kako funkcionira kvantna platforma temeljena na fotonskim čipovima?
Kanadski startup Xanadu koristeći se standardnim inapravio integrirani optički čip na bazi silicijevog nitrida u lako skalabilnoj tehnologiji, koja implementira takozvano klaster (zapleteno) stanje svjetlosti, potrebno za provođenje kvantnih proračuna. Da bi se stvorilo ovo stanje, optičke mikrošupljine unutar čipa pretvaraju uobičajeno lasersko svjetlo u vrstu kvantne svjetlosti koja se naziva stisnuta svjetlost, a koja se zatim isprepliće pomoću mreže zrcala, razdjelnika zraka i optičkih vlakana.
Pomoću novog uređaja znanstvenici su uspjelipokazati ne samo Gaussovo bozonsko uzorkovanje, već i rješenje dvaju problema koji imaju izravno praktično značenje: izračunavanje vibracijskih spektara molekula i određivanje sličnosti matematičkih grafova koji predstavljaju različite molekule.
- Zašto se kvantno strojno učenje koristi u analizi biomarkera raka
Crown Bioscience (podružnica JSR LifeSciences, SAD) i Cambridge Quantum Computing (CQC, UK) najavili su početak zajedničkog rada na korištenju kvantnog računarstva u stvaranju lijekova za liječenje onkoloških bolesti. Tvrtke planiraju razviti strategiju za primjenu algoritama kvantnog strojnog učenja u bioinformatici koristeći bazu podataka pretkliničkih i translacijskih istraživanja u onkologiji prikupljenih tijekom 15 godina i najnovija dostignuća CQC-a u području kvantnih algoritama.
U prvoj fazi suradnje, kvantalgoritmi koje je razvio CQC za NISQ uređaje koristit će se za analizu genetske baze podataka za identifikaciju novih multigenskih biomarkera raka.
- Kako su proizvodnja nafte i kvantne tehnologije "prijatelji"
ExxonMobil će zajednoRazvijeni su kvantni algoritmi za optimizaciju sustava pomorskog kontejnerskog prijevoza. Pomorska logistika čini oko 90% cjelokupnog trgovinskog prometa, a stvaranje optimalnih opskrbnih lanaca za smanjenje ukupnog vremena putovanja i uzimanje u obzir prometnih prioriteta složen je računski zadatak. IBM je testirao primjenjivost algoritama za optimizaciju pomoću kvantnog emulatora na platformi Qiskit i detaljno opisao razne slučajeve korištenja za kvantnu optimizaciju i tehničke detalje stvaranja računalnih rješenja.
Konkretni detalji IBM-ove suradnje s bp-om još nisusu objavljeni. Poznato je samo da je glavni zadatak njihove interakcije povećati učinkovitost energetskog sustava za smanjenje emisija stakleničkih i otrovnih plinova u atmosferu. bp je također objavio svoju odluku da se pridruži IBM QNetwork kao industrijski partner.
- Zašto se Microsoft povlači s dokazom o Majoraninom fermionu
Detekcija Majorana fermiona je važna zarazvoj topološkog qubita ključni je cilj Microsofta. U teoriji, ova vrsta qubita bila bi mnogo otpornija na buku i izobličenje okoline te bi smanjila zahtjeve za ispravljanjem pogrešaka kvantnog računala otpornog na greške.
Temeljni članak istraživača iznizozemski laboratorij Microsofta i Tehničkog sveučilišta Delft sadržavao je podatke o prvim svjetskim eksperimentalnim dokazima o postojanju kvazičestica Majorana. Nakon znanstvene rasprave u travnju 2019., Nature je članku dodala "urednički izraz zabrinutosti", a u svibnju 2020. Odbor za integritet istraživačkog tima Sveučilišta Delft pokrenuo je istragu koja još nije dovršena. U veljači 2021. autori su objavili pretisak novog članka o arXivu, priznajući da su prethodni zaključci preuranjeni, a analiza eksperimentalnih podataka koji nisu uključeni u izvorni članak proturječi zaključku o otkrivanju kvazičestica majorane.
Istraživanje i razvoj
- Kako primijeniti kvantne algoritme u računalnoj biologiji
Znanstvenici iz Ruskog kvantnog centra i Skoltechaidentificirao nekoliko područja u kojima bi kvantno računanje u biologiji moglo biti korisno u bliskoj budućnosti. Među praktično važnim zadacima naznačeno je, na primjer, proučavanje nitrogenaze - enzima koji provodi postupak fiksiranja atmosferskog dušika. Nitrogenaza igra važnu ulogu u obogaćivanju tla i vodnih tijela vezanim dušikom, a koristi se i u industrijskoj proizvodnji amonijaka. Također, čini se realnim riješiti problem predviđanja trodimenzionalne strukture proteina kako bi se kvalitativno ubrzalo stvaranje novih lijekova, odredio faktor transkripcije proteina koji vežu DNA koji igraju ključnu ulogu u transkripciji gena, kao i pružiti učinkovita i isplativa računalna rješenja za probleme sastavljanja genoma.
Prvi značajni rezultati iz prijavekvantni algoritmi u bioinformatici očekuju se 2-3 godine. Sljedeći korak nakon toga bit će povezan s komercijalizacijom kvantnih računala i skaliranjem njihovih aplikacija.
- Što je dokazana kvantna superiornost u rješavanju praktičnog matematičkog problema
Kvantna nadmoć je već bilademonstrirano na problemima slučajnog stvaranja žica i uzorkovanja bozona. S primijenjene točke gledišta, ti zadaci nemaju nikakvu vrijednost - oni pokazuju mogućnosti kvantnih računala i njihovu budućnost u cjelini.
Međunarodni tim fizičara na čelu sIordanis Kerenidis sa Sveučilišta u Parizu uspio je eksperimentalno pokazati da je kvantno računalo brže od klasičnog u provjeri rješenja problema zadovoljivosti Booleovih formula te je razmotrio sva moguća ograničenja u stvarnom svijetu koja se pojavljuju u eksperimentu.
Provjera je provedena pomoću linearneoptička shema u polinomnom vremenu, za razliku od eksponencijalnog vremena, koje bi trebao klasični kalkulator. Izazov provjere rješenja korak je prema stvarnim aplikacijama. Fizičari predlažu upotrebu moćnih kvantnih računala za rješavanje problema i provjeru ispravnosti rješenja na manje moćnim strojevima.
- Kako koristiti kvantnu ispravku pogreške za poboljšanje preciznosti mjerenja
Postojeće metode ispravljanja pogrešaka suaktivni, odnosno zahtijevaju povremenu provjeru sustava radi pogrešaka i njihovo trenutno ispravljanje. To zahtijeva dovoljno hardverskih resursa i zbog toga sprječava skaliranje kvantnih računala. Tim sa Sveučilišta Massachusetts u Amherstu, pod vodstvom Chen Wanga, implementirao je novu vrstu kvantne korekcije pogrešaka u kojoj se pogreške ispravljaju spontano.
U eksperimentu koji se provodi kontinuiranoispravljanje pogrešaka koristi kontrolirane disipativne komunikacijske procese s okolinom ili ležištem. Sklop za disipativnu korekciju pogreške radi kontinuirano i ne zahtijeva mjere ili povratne informacije. Dobiveno produženo vrijeme koherencije rezultira značajno poboljšanom kvantnom preciznošću mjerenja. Nova metoda u potpunosti je kompatibilna s postojećim metodama za faznu stabilizaciju i korekciju pogrešaka.
- Kada će se pojaviti kvantni internet
Istraživači iz laboratorija Andrew Cleland(Andrew Cleland) Sveučilište u Chicagu prvi je put uspjelo uplesti dva odvojena kubita spajajući ih kabelom. Kao dio eksperimenta, istraživači su stvorili dva kvantna čvora, od kojih svaki sadrži tri supervodljiva kubita. Koristeći metar dugi kabel za povezivanje čvorova, znanstvenici su zatim odabrali po jedan kubit na svakom čvoru i povezali ih, šaljući kvantna stanja kroz kabel. Isprepletenost je proširena na druge kubite na svakom čvoru. Dakle, znanstvenici su "pojačali" preplitanje kubita sve dok svih šest kubita u dva čvora nije bilo povezano u jedno globalno zapleteno stanje.
U drugom djelu iz fizike u DelftuSveučilište za tehnologiju u Nizozemskoj umrežilo je tri udaljena kvantna uređaja koja se temelje na dijamantnim kubitima na takav način da su bilo koja dva uređaja na mreži međusobno isprepleteni kubiti. Mreža je pružala komunikaciju u stvarnom vremenu, implementirane su distribucija izvornih višedijelnih stanja zapletenosti kroz tri čvora i razmjena zapletenosti kroz srednji čvor.
Konačno, tim sa Sveučilišta Purdueimplementirao programibilni spektralno selektivni optički prekidač za skalabilnu kvantnu informacijsku mrežu, sposobnu neovisno kontrolirati različite kanale odvojene valnom duljinom bez gubitka fotona.
- Kako kubit ugljika djeluje i kako se ponaša na sobnoj temperaturi
Australska tvrtka Archer Materialsrazvija kvantne čipove dizajnirane za rad na sobnoj temperaturi i temeljene na originalnoj qubit qubit tehnologiji. Archer je uspješno izvršio izravno mjerenje bipolarnog otpora materijala qubit, koji je glavna komponenta čipa 12CQ, na sobnoj temperaturi. Programeri su uspjeli ponovljivo snimiti krivulje struje i napona u različitim rasponima napona, kako na odvojenim izoliranim kubitima, tako i na dva kubita i kubit klastera. Kubiti su uglavnom podnosili mjerenja bez oštećenja ili promjena u elektroničkoj strukturi.
Dobiveni podaci potvrđuju sposobnost ugljikovih qubita za rad u uvjetima koji se koriste u funkcionalnim poluvodičkim uređajima na sobnoj temperaturi.
- Tko je uspio implementirati najveću obradu prirodnog jezika na kvantnom računalu
Cambridge Quantum Computing (CQC) u novom raduprikazuje rezultate prvih eksperimenata obrade prirodnog jezika na IBM-ovom kvantnom računalu za skupove podataka veličine stotinjak ili više rečenica. Ovo istraživanje predstavlja najveću eksperimentalnu implementaciju zadataka obrade prirodnog jezika na kvantnom računalu do danas.
U eksperimentu su rečenice predstavljene kaoparametrizirani kvantni krugovi i značenja riječi kao kvantna stanja koja se "zapliću" u skladu s gramatičkom strukturom rečenice.
Djelo također sadrži detaljan opis postupkakvantna obrada prirodnog jezika, za koju programeri vjeruju da bi NLP zajednici trebala olakšati upotrebu kodiranja kvantne obrade jezika.
Nacionalni kvantni programi
- Koje će tehnologije biti usvojene u Kanadi?
Dokument, koji su predstavili Ministarstvo nacionalne obrane i Kanadske oružane snage, identificira prioritetne istraživačke i razvojne zadatke u interesu vojnog odjela:
- Gravimetrijski senzori za otkrivanje predmeta skrivenih iza zidova.
- Kompaktni širokopojasni elektromagnetski senzori koji zamjenjuju tradicionalne antene.
- Nevidljivi radari.
- Izuzetno precizni daljinomjeri sposobni za upravljanje smetnjama i izazovnim putanjama.
- Izuzetno osjetljivi kemijski detektori.
- Kompaktni inercijski senzori koji zamjenjuju GPS navigacijski sustav.
Ministarstvo planira stimulirati kvantuminovacije u zemlji, kao i ulagati u vodeća svjetska kvantna znanstvena i tehnološka dostignuća i olakšati prijenos kvantnih tehnologija iz laboratorija u radne prototipove.
- Tko će u Njemačkoj stvarati kvantne procesore
Savezno ministarstvo obrazovanja iistraživanje će izdvojiti 14,5 milijuna eura za razvoj prototipa nacionalnog kvantnog računala na superprovodnoj platformi, koji će biti instaliran na Institutu Walter Meissner Bavarske akademije znanosti. U projektu, kodnog naziva GeQCoS (njemačko kvantno računalo temeljeno na supravodljivim kubitima), također sudjeluju Tehničko sveučilište u Münchenu, Tehnološki institut Karlsruhe, Sveučilište Erlangen-Nürnberg, Jülichev istraživački centar, Fraunhoferov institut za primijenjenu fiziku čvrstog stanja i veliki europski proizvođač poluvodiča Infineon Technologies.
Bit će još jedna potpora od 12,4 milijuna euradodijeljen konzorciju Quantum Project Consortium, koji radi na stvaranju kvantnih procesora za specifične primjene. Konzorcij uključuje startupe ParityQC i IQM, Infineon Technologies, Jülich Research Center, Free University of Berlin i Leibniz Supercomputing Center. Očekuje se da će projekt trajati četiri godine i uključuje razvoj 54-qubitnog kvantnog procesora.
- Tko se pridružio Srednjoatlantskom kvantnom savezu
Konzorcij znanstvenih i industrijskih organizacija bio jekoju je Sveučilište u Marylandu izvorno organiziralo kao regionalnu zajednicu koja uključuje nekoliko glavnih sveučilišta i tvrtki, uključujući Laboratorij za istraživanje vojske CCDC, Northrop Grumman, Lockheed Martin, IonQ, Booz Allen Hamilton i AWS. Kasnije je preimenovan u Srednjoatlantski kvantni savez kako bi odražavao njegovu povećanu geografiju. Novi članovi Saveza su IBM, Nacionalni institut za standarde i tehnologiju (NIST), Protiviti, Quantopo, Quaxys, Državno sveučilište Bowie, Sveučilište Georgetown, Pittsburgh Quantum Institute, Sveučilište Delaware i Virginia Tech. Sada su među sudionicima ukupno 24 glavna sveučilišna, vladina i industrijska partnera.
Slika
Zadaće Saveza uključuju zajednički razvoj inovativnih tehnologija, poticanje novih otkrića u kvantnoj znanosti, kao i potporu kvantnim startupima i obuku zaposlenika.
- Zašto Izrael izdvaja 60 milijuna dolara za stvaranje kvantnog računala
Izraelsko Ministarstvo obrane i Ured zainovacije objavile su natječaj za stvaranje kvantnog računala s 30-40 kubita. Potporu u iznosu od 60 milijuna dolara moći će dobiti izraelska poduzeća i sveučilišta i međunarodne tvrtke. Pobjednik će morati započeti posao prije kraja godine.
Umetni fotografiju:Slika
Novi projekt dio je nacionalnogIzraelske inicijative za kvantnu tehnologiju s ukupnim proračunom od 380 milijuna USD. Trenutno u Izraelu postoji samo nekoliko startupa, poput Classiq Technologies i Quantum Machines, koji razvijaju hardver ili softver za kvantna računala.
Sumirati:utjecaj nacionalnih programa se proširio, količina ulaganja je porasla, najveći komercijalni programeri kvantnih tehnologija udružili su snage s industrijskim tvrtkama. Punu verziju sažetka možete pronaći na web mjestu Ruskog kvantnog centra.
Pogledajte i:
Genijalnost helikopter uspješno uzlijeće na Mars
Stvorena je prva točna karta svijeta. Što nije u redu sa svima ostalima?
NASA je rekla kako će dostaviti uzorke Marsa na Zemlju