パンデミックにもかかわらず、量子コンピューティング分野の発展は止まらなかった：世界的なIT巨人
研究開発
最速の乱数ジェネレータ
乱数が重要です暗号化と数値モデリング。ロシア量子センターの科学者のチームは、オックスフォード大学、ゴールドスミスカレッジ、ベルリン自由大学の同僚とともに、毎秒8.05GBの速度で保証されたランダムシーケンスを生成できる超高速光学デバイスの開発を発表しました。これまでで最速の乱数ジェネレーターになりました。以前に作成されたそのようなデバイスのプロトタイプは、速度が数桁遅くなりました。
開発された技術は基礎を形成することができます幅広い用途を備えた商用デバイスの生産。したがって、サムスンは最近、量子乱数発生器を備えた携帯電話を導入しました。これは、大衆市場におけるこの技術の需要を示しています。
ドローンベースの量子ネットワーク
もつれた光子は以前に正常に転送されました衛星と地上局の間の距離は1000キロメートル以上ありますが、現在、南京大学の科学者チームは、かなり安価な機器を使用して安全な通信を確立できることを示しています。
この実験では、量子ネットワークは互いに400メートルの距離と地上の受信ステーションから200メートルの距離にある空中の2つの自由飛行ドローンを使用して実装されました。合計すると、ドローンの飛行の高さを考慮すると、空中を通る量子通信チャネルの全長は約1キロメートルでした。光子を受信するための地上局は、26mmの開口部を備えた望遠鏡と単一光子受信機で武装していました。
このようなソリューションにより、どこでもすばやく可能になります安全な運用通信チャネルを展開します。今後、チームは、暗号化されたメッセージやデータを長距離で量子コンピューターに送信できる複数のドローンを使用して、ネットワークのサイズを拡大することを計画しています。
量子テレポーテーション
からなる研究チームPanayotis Spenzouris（Fermi National Accelerator Laboratory）が率いるアメリカとカナダの大学や企業の代表者は、44キロメートルの距離にわたってキュービットの量子状態の安定した伝達を示しました。
量子テレポーテーションは多くの人にとって必要ですいわゆる量子インターネットを含む量子情報アプリケーション。フェルミ研究所の実験では、従来の単一光子センサーと光ファイバー通信ネットワークが使用された。
における量子状態の伝達の精度実験は90％であり、非常に高い値と考えられます。将来の実験では、科学者は、2021年の第2四半期に計画されているシステムをアップグレードすることにより、テレポート距離と結合量子ビットの数の新記録を樹立する予定です。将来的には、これはクラスターのような分散量子コンピューティングの実行に役立ちますが、ネットワーク帯域幅の制限という形でのボトルネックはありません。
格子手術
量子エラー訂正の既存の方法は、それらの実装が互いに接続された数百または数千もの物理キュービットを必要とするという事実によって複雑になっています。
インスブルック大学のチームが率いるRainer Blatt教授は、量子情報の損失から保護された2つの単一論理量子ビットの作成、それらの結合を実現し、それらの間で論理情報を転送することを最初に報告しました。これは、わずか 10 個の物理量子ビットで構成されるイオン トラップに基づく量子プロセッサで、いわゆる格子手術を使用して達成されました。この技術を使用すると、論理量子ビットの基礎となる物理量子ビットの一部に対して特定の論理演算を実行することで、論理量子ビットを結合または分離できます。
使用する方法は大幅に少なくて済みます従来のアプローチよりも多くの量子ビット連鎖を作成するための操作、およびそのような操作（量子コンピューティングの基本的な構成要素）を示すことは、フォールトトレラント量子コンピューティングの実用的な実装に向けた重要なステップです。
量子産業
分子比較
製薬業界は、量子分子モデリングやスクリーニングの使用など、医薬品を作成するための新技術の出現に非常に関心を持っています。
ドイツの製薬大手ベーリンガーインゲルハイムは、コンピューター支援医薬品設計とインシリコモデリングの開発で知られ、量子コンピューティングの分野でグーグルと提携した。
そしてスイスの製薬会社ロシュ英国のケンブリッジ量子コンピューティングとの協力を開始します。この量子コンピューティング手法を使用して、病気を治療する新しい方法を見つけます。
以前、アメリカ人はバイオテクノロジー企業のBiogenは、分子比較に量子コンピューターを使用して創薬を加速することを目的としたパイロットプロジェクトでスタートアップ1Qbitと提携しています。彼女は、多数の分子の量子スクリーニングを使用して、多発性硬化症、アルツハイマー病、パーキンソン病などの神経変性疾患に効果的な新しい薬を見つけることを計画しています。
混相流
Aker BP (ヨーロッパの大手独立系石油探査・生産会社 - Hi-Tech) と CQC は、混相流を分類するための量子機械学習アルゴリズムを作成しました。
パイプライン輸送における混相流かなり慎重な監視、追跡、分析、管理が必要です。このアルゴリズムにより多項式時間フロー解析が可能になり、IBM 量子プロセッサーに実装されています。
Akerデータでテストされた分類子BPは、古典的なサポートベクターマシン（SVM）のパフォーマンスを非線形カーネルと一致させるために必要なキュービットはわずかです。これは、エネルギー分野におけるNISQ時代の量子機械学習ソリューションの最初のアプリケーションの1つです。
BMW用パーツ
ドイツの自動車メーカーは、量子コンピューターを活用して生産部品の調達・供給システムを最適化する実験を開始した。
通常、生産サイクル内自動車メーカーは、納期と部品コストが異なるさまざまなベンダーからの何百もの供給オプションを検討しています。最適な回路を選択することは、困難な計算作業です。 BMWは、Honeywell H0コンピューターで最初の計算を実行し、その後、より強力なH1システムに移行することを計画しています。従来のコンピューティングシステムに対する計算上の利点は、1年半から2年で達成されると想定されています。
2020年10月、別の大手自動車メーカーであるトヨタも、物流ネットワークを最適化するための同様のプロジェクトの立ち上げを発表した。
溶解クライオスタット
溶解クライオスタットのパイオニア、Oxford Instruments NanoScienceは、Oxford Quantum Circuitsとのパートナーシップを発表しました。これは、次世代のProteoxCryofree®冷却システムの提供を世界で初めて受け入れる予定です。
検出するには低温が必要です熱振動のノイズによって隠された微妙な量子効果ですが、効率的な冷却は、量子システムの多くの実装において依然として深刻な問題です。
オックスフォード・インスツルメンツの新しい溶解クライオスタットmK 範囲の温度制御の高い安定性を提供し、多数の電気接続をサポートするため、量子プロセッサの統合が容易になります。
イオントラップを備えた量子コンピューター
スタートアップ IonQ が 3 年間の提携を発表量子情報研究支援センター (Q Center) は、量子情報科学分野における国家研究エコシステムを形成するために、韓国の成均館大学に設立された独立組織です。
コラボレーションはクォンタムを作成します韓国の研究者と学生が利用できるIonQイオントラップを備えたコンピューター。 IonQは、韓国のハイテク市場が自社の技術の拡大にとって重要であると考えています。
韓国の国家量子プログラムは2019年に開始され、5年以内に5量子ビットの量子プロセッサを作成することを想定しています。
全国量子プログラム
量子産業に18億ユーロ
フランスが正式に決定を発表量子技術に18億ユーロを投資する。フランスのエマニュエル・マクロン大統領が提示した計画によると、投資は5年間計画されている。フランス政府は量子産業への資金を現在の年間6000万ユーロから2億ユーロに増額する。さらに欧州連合から2億ユーロ、民間部門から5億5千万ユーロが期待される。
これらの資金のうち：
- 量子コンピューターの作成には約7億8000万ユーロが割り当てられます。
- 量子センサーに2億5000万ユーロ。
- ポスト量子暗号化のための1億5000万ユーロ。
- 量子通信に3億2000万ユーロ。
- 極低温などの関連技術に3億ユーロ。
この投資額により、フランスは、米国、中国、インド、ドイツと並んで、量子技術に投資する主要国の1つになります。
バイエルン量子イニシアチブ
ミュンヘン・クアンタムはドイツで設立されるこの計画の運営には、バイエルン州が総額 3 億ユーロを割り当てる予定である。量子バレーには、設備の整ったクリーンルーム、ナノおよび薄膜材料の製造システム、開発および試験研究所を備えたテクノロジーパークが建設される。
谷の主なタスクは作成することです量子コンピューター、新しい材料を見つけるための量子シミュレーター、電場または磁場の高精度測定のための量子計測の分野での研究、および量子暗号。
ドイツはすでに最大の規模を持っていることに注意してください。EU には量子技術開発のための国家プログラムがあります。 2020年7月、連邦政府は一般的なEU量子プログラムに加えて20億ユーロの予算を投入し、今後10年間の延長を発表した。
モジュラーアプローチ
量子コンピューターを作成するとき、その鍵コンポーネントは通常、1つの会社によって設計および製造されますが、これには非常にコストと時間がかかります。国の量子コンピューターの開発を加速するために、オランダのいくつかの新興企業は、モジュラーアプローチを使用することに同意しました。独立した企業は、将来、それらを単一のシステムに統合するために、量子コンピューターの特定の要素の開発に焦点を合わせます。
新しいコンソーシアム IMPAQT のメンバーが設立されましたこの目的のために、新興企業は、統合量子システムのサプライヤーである Orange QS、量子制御スタックのサプライヤーである Qblox、極低温入出力用の量子装置の開発者である Delft Circuits、および量子技術の開発者である Qu&Co になりました。アルゴリズムとソフトウェア。
2021年は世界的な量子のために始まりましたコミュニティは可能な限り活発です。開発への公共投資が増え、産業事例と国際研究の両方の数が増えています。ダイジェストの完全版は、ロシア量子センターのWebサイトにあります。
また見なさい：
物理学者はブラックホールの類似物を作成し、ホーキングの理論を確認しました。それはどこにつながるのですか？
中絶と科学：出産する子供たちに何が起こるか
火星への飛行のために核ロケットエンジンが作られています。どのように危険ですか？