Kvantumipar
- Hogyan lehet terjeszteni a COVID-19 vakcinákat kvantumtechnológiák segítségével
Társulás
A közös munka eredménye az voltA Digital Annealer, a Fujitsu adiabatikus kvantumszámítógépén alapuló számítási platform. A platform jelentősen optimalizálta a rendelkezésre álló egyéni védőfelszerelések elosztását, miközben minimálisra csökkentette a jármű kilométereit és a szállítási időt, és az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma jóváhagyta a használatát. Létrehozott egy „oltóanyag-elosztó platformot” is, amely egy egyszerűsített megoldás a COVID-19 vakcinák hatékony elosztására, válaszul a gyorsan változó keresletre. Mindkét algoritmus hatékonysága exponenciálisan növekszik a különféle változók és a különböző forrásokból származó nagy adatkészletek hozzáadásával.
Az „oltóanyag-elosztó platform” a tervek szerint országszerte elérhető lesz a helyi hatóságok általi használatra és új adatgyűjtésre, ami jelentősen felgyorsítja az amerikai lakosok beoltását.
- Miért olyan népszerűek a kvantum véletlenszám-generátorok az egész világon?
A vállalat szerint a kvantum globális piacaA véletlenszám-generátorok (QRNG) 2026-ra 7,2 milliárd dollárra nőnek. Szakértők úgy vélik, hogy a piac számos fúzióval és felvásárlással néz szembe, és végül néhány nagy vezető alakítja majd. Ez annak köszönhető, hogy a technológiai vállalatok viszonylag könnyen belépnek erre a piacra, valamint a termék pozícionálásának és a kis fejlesztők számára fenntartható nyereség előteremtésének későbbi nehézségei.
IQT jelentés
Az IQT előrejelzései szerint a QRNG legnagyobb fogyasztójaA 3,1 milliárd dolláros piaci volumen az adatközpontok lesz. A pénzügyi szektorban is jelentős (2026-ra 2,2 milliárd dolláros) árbevétel-növekedés várható, különösen az információbiztonság és a Monte Carlo-módszert alkalmazó pénzügyi modellezés problémái miatt.
- Hogyan működik a fotonikus chipeken alapuló kvantumplatform?
Kanadai induló Xanadu standard ésszilícium-nitridre épülő integrált optikai chipet készített könnyen skálázható technológiában, amely megvalósítja az úgynevezett klaszter (kusza) fényállapotot, amely szükséges a kvantumszámítások elvégzéséhez. Ennek az állapotnak a megteremtése érdekében a chip belsejében található optikai mikrotérek a szokásos lézerfényt egyfajta kvantumfénygé alakítják, amelyet szorított fénynek neveznek, amelyet aztán tükrök, nyalábosztók és optikai szálak hálózata köt össze.
Az új eszköz használatával a tudósok képesek voltaknem csak a Gauss-féle bozonikus mintavételezést, hanem két, közvetlen gyakorlati jelentéssel bíró probléma megoldását is bemutatják: a molekulák rezgésspektrumának kiszámítását és a különböző molekulákat ábrázoló matematikai gráfok hasonlóságának meghatározását.
- Miért használják a kvantumgépi tanulást a rák biomarker-elemzésében?
Crown Bioscience (a JSR Life leányvállalataA Sciences, USA) és a Cambridge Quantum Computing (CQC, Egyesült Királyság) bejelentette, hogy közös munkát kezdenek a kvantumszámításnak az onkológiai betegségek kezelésére szolgáló gyógyszerek létrehozásában való felhasználására. A vállalatok a kvantumgépi tanulási algoritmusok bioinformatikai alkalmazására vonatkozó stratégiát terveznek kidolgozni egy 15 év alatt felhalmozott preklinikai és transzlációs onkológiai kutatások adatbázisa, valamint a CQC kvantumalgoritmusok terén elért legújabb fejlesztései felhasználásával.
Az együttműködés első szakaszában a kvantumA CQC által NISQ-eszközökhöz kifejlesztett algoritmusok segítségével elemzik majd a genetikai adatbázist az új többgénes rákbiomarkerek azonosítása érdekében.
- Hogyan "barátságos" az olajtermelés és a kvantumtechnológiák
Az ExxonMobil együtt fogKvantum algoritmusok kerültek kidolgozásra a tengeri konténerszállítás rendszerének optimalizálására. A tengeri logisztika az összes kereskedelmi forgalom mintegy 90% -át teszi ki, és az optimális ellátási láncok létrehozása a teljes utazási idő csökkentése és a közlekedési prioritások figyelembevétele érdekében összetett számítási feladat. Az IBM tesztelte az optimalizálási algoritmusok alkalmazhatóságát egy kvantumemulátorral a Qiskit platformon, és részletesen bemutatta a kvantumoptimalizálás különböző felhasználási eseteit, valamint a számítási megoldások létrehozásának technikai részleteit.
Az IBM és a bp közötti együttműködés részleteit még nem ismertéknyilvánosságra kerülnek. Csak ismert, hogy kölcsönhatásaik fő feladata az energiarendszer hatékonyságának növelése az üvegházhatást okozó és mérgező gázok légkörbe történő kibocsátásának csökkentése érdekében. A bp bejelentette, hogy ipari partnerként csatlakozik az IBM QNetwork-hez.
- Miért vonul vissza a Microsoft Majorana fermionjának bizonyítékával?
A Majorana fermionok kimutatása azért fontosA topológiai qubit fejlesztése a Microsoft kulcsfontosságú célja. Elméletileg az ilyen típusú qubit sokkal ellenállóbb lenne a környezeti zajokkal és torzításokkal szemben, és csökkentené a hibatűrő kvantumszámítógépek hibajavítási követelményeit.
A kutatók alapító cikkea Microsoft holland laboratóriuma és a Delfti Műszaki Egyetem tartalmazott adatokat a világ első kísérleti bizonyítékáról a Majorana kvázirészecskék létezéséről. 2019 áprilisában folytatott tudományos megbeszélést követően a Nature "szerkesztői aggodalommal" egészítette ki a cikket, 2020 májusában pedig a Delfti Műszaki Egyetem Kutatási Integritási Bizottsága megindította a még nem befejezett vizsgálatot. 2021 februárjában a szerzők egy új cikk előnyomtatását publikálták az arXiv-ről, elismerve, hogy a korábbi következtetések korai voltak, és az eredeti cikkben nem szereplő kísérleti adatok elemzése ellentmond a Majorana kvázirészecskék kimutatására vonatkozó következtetésnek.
Kutatás és fejlesztés
- Hogyan alkalmazzunk kvantumalgoritmusokat a számítási biológiában
Az Orosz Kvantumközpont és a Skoltech tudósaitöbb olyan területet azonosított, ahol a kvantumszámítás a biológiában hasznos lehet a közeljövőben. A gyakorlatilag fontos feladatok között szerepel például a nitráz - egy enzim - vizsgálata, amely a légköri nitrogén megkötésének folyamatát hajtja végre. A nitrogenáz fontos szerepet játszik a talaj és a víztestek megkötött nitrogénnel történő gazdagításában, és az ammónia ipari előállításában is felhasználják. Szintén reálisnak tűnik a fehérje háromdimenziós szerkezetének előrejelzésével kapcsolatos probléma megoldása az új gyógyszerek létrehozásának minőségi felgyorsítása érdekében, a génátírásban kulcsszerepet játszó DNS-kötő fehérjék transzkripciós faktorának meghatározása, valamint hatékony és gazdaságos számítási megoldások megjelenése a genom-összeállítási problémákra.
Az alkalmazás első jelentős eredményeikvantum algoritmusok a bioinformatikában 2-3 éve várhatók. Ezt követően a következő lépés a kvantum számítógépek kereskedelmi forgalomba hozatalához és alkalmazásuk méretezéséhez kapcsolódik.
- Amit a kvantumfölény bizonyított egy gyakorlati matematikai feladat megoldásában
A kvantumfelsőség már volta véletlenszerű húrgenerálás és a bozonmintavétel problémáin. Alkalmazott szempontból ezeknek a feladatoknak nincs semmilyen értéke - megmutatják a kvantumszámítógépek képességeit és jövőjük egészét.
Egy nemzetközi fizikuscsapat vezetésévelIordanis Kerenidis, a Párizsi Egyetem munkatársa kísérletileg be tudta mutatni, hogy a kvantumszámítógép gyorsabb, mint egy klasszikus a Boole-képletek kielégíthetőségének problémájának megoldásában, és figyelembe vette a kísérlet során felmerülő összes lehetséges valós korlátozást.
Az ellenőrzést lineáris módszerrel hajtottuk végreoptikai séma polinomi időben, szemben az exponenciális idővel, amelyet egy klasszikus számológép igényelne. A megoldás ellenőrzésének kihívása egy lépést tesz a valós alkalmazások felé. A fizikusok nagy teljesítményű kvantumszámítógépek használatát javasolják a problémák megoldására, és a megoldások helyességének ellenőrzésére kevésbé hatékony gépeken.
- A kvantumhiba javításának használata a mérési pontosság javítása érdekében
A meglévő hibajavítási módszerek a következőkaktívak, vagyis a rendszer hibáinak időszakos ellenőrzését és azonnali kijavítását igénylik. Ez elegendő hardver erőforrást igényel, és ezért akadályozza a kvantum számítógépek méretezését. Az amhersti Massachusettsi Egyetemen egy csapat, Chen Wang vezetésével újfajta kvantumhiba-korrekciót vezetett be, amelyben a hibákat spontán módon korrigálják.
A folyamatos kísérletben végzett kísérletbena hibajavítás ellenőrzött disszipatív kommunikációs folyamatokat használ a környezettel vagy a tározóval. A disszipatív hibajavító áramkör folyamatosan működik, és nem igényel mérést vagy visszacsatolási műveletet. Az így megnövekedett koherenciaidő jelentősen javítja a kvantummérési pontosságot. Az új módszer teljes mértékben kompatibilis a fázisstabilizálás és a hibajavítás meglévő módszereivel.
- Mikor jelenik meg a kvantum internet
Kutatók az Andrew Cleland Laboratóriumban(Andrew Cleland) A Chicagói Egyetemnek először sikerült két külön qubit összekevernie egy kábel segítségével. A kísérlet részeként a kutatók két kvantumcsomópontot hoztak létre, amelyek mindegyike három szupravezető kvbit tartalmaz. A csomópontok összekapcsolásához egy méter hosszú szupravezető kábellel a tudósok ezután mindegyik csomópontnál kiválasztottak egy qubitot, és összekötötték őket, kvantumállapotokat küldve a kábelen keresztül. Az összefonódást minden csomópontban kiterjesztették más qubitekre is. Így a tudósok addig "fokozták" a kvbitek összefonódását, amíg két csomópontban lévő mind a hat qubit egy globálisan összefonódott állapotban össze nem kapcsolódott.
A Delft másik fizikai munkájábanA holland Műszaki Egyetem három távoli kvantumeszközt hálózatba kapcsolt, gyémántkvbiteken alapulva oly módon, hogy a hálózat bármely két eszköze kölcsönösen összefonódott kvit. A hálózat valós idejű kommunikációt biztosított, megvalósult a valódi többrészes összefonódási állapotok elosztása három csomóponton és az összefonódások cseréje egy köztes csomóponton keresztül.
Végül a Purdue Egyetem csapataprogramozható spektrum-szelektív optikai kapcsolót valósított meg skálázható kvantuminformációs hálózathoz, amely képes egymástól függetlenül vezérelni a különböző hullámhosszon elválasztott csatornákat fotonveszteség nélkül.
- Hogyan működik a szén-kvóta és hogyan viselkedik szobahőmérsékleten
Az ausztrál Archer Materials vállalatkvantumchipeket fejleszt ki, amelyeket szobahőmérsékleten működtetnek, és amelyek az eredeti szén-qubit technológián alapulnak. Archer sikeresen elvégezte a qubit anyag bipoláris ellenállásának közvetlen mérését szobahőmérsékleten, amely a 12CQ chip fő alkotóeleme. A fejlesztőknek sikerült reprodukálható módon rögzíteniük az áramfeszültség görbéit különféle feszültségtartományokban, külön izolált quitokon, valamint két qubit és qubit klaszteren. Többnyire a kvbitek túlélték a méréseket anélkül, hogy károsodtak volna vagy megváltoztak volna az elektronikus szerkezetek.
A kapott adatok megerősítik a szén-kvbitek képességét arra, hogy szobahőmérsékleten működjenek a funkcionális félvezető eszközökben alkalmazott körülmények között.
- Kinek sikerült megvalósítania a legnagyobb természetes nyelvi feldolgozást egy kvantum számítógépen
A Cambridge Quantum Computing (CQC) új munkábanbemutatja az első természetes nyelvi feldolgozási kísérletek eredményeit egy IBM kvantumszámítógépen száz vagy annál több mondatos adathalmazokra. Ez a kutatás a természetes nyelvi feldolgozási feladatok eddigi legnagyobb kísérleti megvalósítását jelenti kvantumszámítógépen.
A kísérlet során a mondatokat úgy állítottuk beparaméterezett kvantumáramkörök, és a szavak jelentése, mint kvantumállapot, amelyek a mondat nyelvtani felépítésének megfelelően "összefonódnak".
A munka a folyamat részletes leírását is tartalmazzaa kvantum természetes nyelv feldolgozása, amely a fejlesztők véleménye szerint megkönnyíti az NLP közösség számára a kvantum nyelv feldolgozás kódolásának használatát.
Nemzeti kvantumprogramok
- Milyen technológiákat alkalmaznak Kanadában?
A Nemzetvédelmi Minisztérium és a Kanadai Fegyveres Erők által bemutatott dokumentum meghatározza a katonai tárca érdekében kiemelt kutatási és fejlesztési feladatokat:
- Gravimetrikus érzékelők a falak mögé rejtett tárgyak detektálására.
- Kompakt szélessávú elektromágneses érzékelők a hagyományos antennák helyettesítésére.
- Lopakodó radarok.
- Rendkívül pontos távolságmérők, amelyek képesek kezelni az interferenciát és a kihívást jelentő pályákat.
- Ultraszenzitiv kémiai detektorok.
- Kompakt tehetetlenségi érzékelők a GPS navigációs rendszer helyettesítésére.
A minisztérium a kvantum stimulálását terveziinnovációt az országban, valamint fektessenek be a világ vezető kvantum tudományos és technológiai fejlesztéseibe, és megkönnyítsék a kvantumtechnológiák átadását a laboratóriumból a működő prototípusokba.
- Németországban ki fog kvantumprocesszorokat létrehozni
Szövetségi Oktatási Minisztérium ésA kutatás 14,5 millió eurót szán egy szupravezető platformon lévő nemzeti kvantumszámítógép prototípusának fejlesztésére, amelyet a Bajor Tudományos Akadémia Walter Meissner Intézetébe telepítenek. A GeQCoS (szupravezető Qubitson alapuló német kvantumszámítógép) kódnevű projekt magában foglalja a müncheni Műszaki Egyetemet, a Karlsruhe Műszaki Intézetet, az Erlangen-Nürnbergi Egyetemet, a Jülich Kutatóközpontot, a Fraunhofer Alkalmazott Szilárdtestfizikai Intézetet és a legnagyobb európai félvezető-gyártó Infineon Technologies.
További 12,4 millió eurós támogatás leszA Quantum Project Consortiumnak osztották ki, amely meghatározott alkalmazásokhoz szükséges kvantumprocesszorok létrehozásán dolgozik. A konzorciumban a ParityQC és az IQM startupok, az Infineon Technologies, a Jülich Research Center, a Berlini Szabadegyetem és a Leibniz Supercomputing Center szerepel. A projekt várhatóan négy évig fog tartani, és egy 54 qubit-es kvantumprocesszor fejlesztését foglalja magában.
- Ki csatlakozott a Közép-atlanti Kvantumszövetséghez
A tudományos és ipari szervezetek konzorciuma volta Marylandi Egyetem szervezte eredetileg regionális közösségként, amely több nagy egyetemet és vállalatot foglal magában, köztük a CCDC hadsereg kutató laboratóriumát, Northrop Grummant, Lockheed Martinot, az IonQ-t, Booz Allen Hamiltont és az AWS-t. Később a megnövekedett földrajz tükrében közép-atlanti kvantszövetségnek nevezték el. A Szövetség új tagjai: az IBM, a Nemzeti Szabványügyi és Technológiai Intézet (NIST), a Protiviti, a Quantopo, a Quaxys, a Bowie Állami Egyetem, a Georgetown Egyetem, a Pittsburgh Quantum Intézet, a Delaware-i Egyetem és a Virginia Tech. A résztvevők között immár 24 fő egyetemi, kormányzati és ipari partner van.
Kép
A Szövetség feladatai közé tartozik az innovatív technológiák közös fejlesztése, a kvantumtudomány új felfedezéseinek ösztönzése, valamint a kvantumalapú vállalkozások támogatása és az alkalmazottak képzése.
- Miért szán Izrael 60 millió dollárt egy kvantumszámítógép létrehozására?
Izraeli Védelmi Minisztérium és aújítások pályázatot hirdettek egy kvantumszámítógép létrehozására 30-40 qubit-tal. A 60 millió USD összegű támogatás mind az izraeli vállalkozásokat, mind az egyetemeket és a nemzetközi vállalatokat megkapja. A nyertesnek az év vége előtt el kell kezdenie a munkát.
Fotó beszúrása:Kép
Az új projekt a nemzeti projekt részeIzrael kvantumtechnológiai kezdeményezései, összköltségvetése 380 millió dollár. Jelenleg csak néhány startup van Izraelben, például a Classiq Technologies és a Quantum Machines, amelyek hardvert vagy szoftvert fejlesztenek kvantum számítógépekhez.
Összegezve:a nemzeti programok befolyása kibővült, a beruházások mennyisége nőtt, a kvantumtechnológiák legnagyobb kereskedelmi fejlesztői összefogtak az ipari vállalatokkal. Az összefoglaló teljes verziója megtalálható az Orosz Kvantumközpont honlapján.
Lásd még:
A találékonyság helikopter sikeresen felszáll a Marson
Létrehozták az első pontos világtérképet. Mi a baj mindenki mással?
A NASA elmondta, hogyan szállítják a Mars mintáit a Földre