研究開発
オーストラリアの研究者が超高速ホールスピンを開発
スピン量子ビットの開発における課題の1つ作業速度の増加に伴う一貫性の喪失です。オーストラリアの科学者（FLEET、CQC2T）とブリティッシュコロンビア大学（カナダ）の同僚による新しい研究では、正に帯電した電子のように振る舞う正孔をキュービットとして使用することで、速度とコヒーレンスの間のトレードオフを達成できることが示されています。正孔量子ビットは、電子量子ビットとは異なり、あらゆる材料に存在する不要な変動電界にさらされることがはるかに少なくなります。さらに、ホールキュービットがそのようなノイズに最も敏感でない「中庸」は、それが最も速く働くことができるポイントでもあります。このアプローチは、ビットの「配列」に基づいて、量子ビットをミニ量子コンピューターにスケーリングする可能性を開きます。
シュトゥットガルトの科学者たちは、量子スピン流体の存在に疑問を投げかけました
スピン流体は非常にまれな磁性体ですほとんどの物質とは異なり、スピンは超低温でも秩序化されておらず、集合的なもつれ状態を形成している物質の状態。このため、スピン液体は、トポロジカル（エラープルーフ）量子コンピューターを作成するための有望な媒体と見なされています。
これまで、スピン流体の存在は間接的な測定と特定の理論的仮定によってのみ確認されました。シュトゥットガルト大学の科学者は、初めて広帯域スピン共鳴分光法の技術を使用してスピン液体の秩序化プロセスを研究し、温度が下がると、空間的に分離されたスピンペアの予期しない形成プロセスが発生することを発見しました。このエキゾチックな形の物質の基本的な特性に関する見解。
猫の量子ビットは、量子コンピューターをよりフォールトトレラントにしました
フェルナンド率いるアマゾンの科学者グループBrandao は、エラー耐性のある量子コンピューターの新しい設計を開発しました。彼らは、いわゆる cat qubits、つまり逆位相のコヒーレント状態を重ね合わせた qubits を使用しました。このような量子ビットが安定すると、ビット反転エラーは非常にまれになり、位相反転エラーはより一般的になるという考えです。また、位相反転エラーを防ぐために、アクティブなエラー修正を使用できます。
研究者は完全なシミュレーションを実行しましたまれなビットフリッププロセスの詳細な調査を含むノイズ。論文で提案されたアーキテクチャとアクティブエラー訂正を使用すると、データコードの9キュービットのみを使用して2.7×10-8の論理エラーが達成されます。これは、完全に保護されていないキュービットと比較して5桁以上の改善です。
新しいエラー訂正コードにより、高ノイズ環境での作業が可能になります
多くのエラー訂正コードの中には、いわゆる表面コード。それらを表すために、キュービットが配置されているエッジに2次元格子が使用されます。それらのいくつかは計算に関与し、他の部分はエラーを識別して修正するのに役立ちます。表面コードは、たとえば、Googleの超電導デバイスで使用されています。
シドニー大学の研究者Benjamin Brownのリーダーシップは、既存のコードの2倍の効率のコードを開発することに成功しました。著者はそれを小さなシステムでテストし、新しいコードがエラーを修正するために必要な追加の物理キュービットが少なく、場合によっては理論上の見積もりを超えることを示しました。ノイズに対する堅牢性により、新しいコードは、追加のキュービットが大幅に少なくて済む大規模システムでのアプリケーションに有望です。
全国量子プログラム
量子コンピューターにアクセスするための国内クラウドプラットフォームの立ち上げ
ロシア量子センターがクラウドアクセスをオープン量子コンピューティング エミュレータ SimCIM は、量子システムの動作をシミュレートする古典的なアルゴリズムを使用します。クラウドプラットフォームは、離散最適化問題の解決や量子コンピューティングアーキテクチャ導入の経済効果の分析に役立つ。
将来的には、プラットフォームは以下へのアクセスを提供する予定です。量子コンピューティングのロードマップ実装の一環として作成された最新の量子コンピューターと、サードパーティの国際企業の量子コンピューターです。さまざまな業界のクライアント企業の利便性を考慮して、財務最適化、量子化学、バイオインフォマティクス、物流などのための既製のアプリケーションのセットと、アルゴリズムの比較分析のためのツールのセットが作成されました。
2番目のプラットフォームの物理的基盤、モスクワ州立大学の量子技術センターで開発されたシステムには、光トラップ内の中性原子に基づく量子プロセッサと線形光量子コンピュータの2つがあります。現時点では、量子プロセッサの古典的なシミュレータがユーザーに利用可能であり、近い将来、実際の光チップにアクセスできるようになるでしょう。このプラットフォームを使用すると、ほぼすべての量子およびハイブリッド量子古典アルゴリズムを実装およびテストできます。
カナダ研究所が46カ国の国家量子戦略に関する報告書を発表
57 ページのレポートには、既存の分析が含まれています。量子イニシアチブの世界で。国家計画の発展レベルに応じて、各国は4つのカテゴリーに分類される: 協調的な量子戦略を持つ17カ国(ロシア、米国、中国、ドイツ、フランスを含む)、開発中の量子戦略を持つ3カ国(カナダ)、12カ国正式に採用された戦略はありませんが、量子分野における政府の取り組みに大きな割合を占め（オーストラリア、デンマーク、フィンランド）、国際プログラムに参加している14か国（バルト三国、トルコ、ポーランド）があります。
政府によるさまざまな支援策には次のようなものがあります。研究センターや研究開発ハブの創設、政府補助金をめぐる競争、量子プロジェクトへの直接投資、ベンチャー融資など。報告書の著者らによると、量子科学技術分野における専門的な助成金競争の組織化を除いて、これらの措置のほとんどはロシアで実施されている。
量子コンピューティングの最高の大学が選ばれました
The Quantum Daily ポータルの専門家は、量子コンピューティング システムの開発で成功を収めた世界で最も優れた研究大学 12 校を選出しました。
その中で、5つのアメリカの大学と研究所（ハーバード、MIT、メリーランド大学、バークレー校、シカゴ大学）と、中国（科学技術大学）、カナダ（ウォータールー）、シンガポール（南洋理工大学）、オーストラリア（シドニー）、ドイツ（ルートヴィヒ、マクシミリアン）からそれぞれ1つの大学ミュンヘン）とオーストリア（インスブルック）。
カナダ政府は7年間で2億8800万ドルを量子研究に投資しています
カナダは世界のリーダーの1つです量子研究開発の分野であり、一人当たりのこの分野での支出の点でG7諸国の中で第1位にランクされています。ただし、他の国とは異なり、カナダには正式に受け入れられている量子プログラムがありません。
後の経済回復策の一環としてCOVID-19パンデミックの中で、政府は2021年の雇用回復、成長、回復力計画と呼ばれる予算案を策定しました。特に、国家量子戦略の開発と資金調達に2億8800万ドルを割り当てることが計画されています。このプログラムには、基礎研究と応用研究の調整された開発と、この画期的な方向での国のリーダーシップの強化が含まれます。
米国政府が量子研究への新たな資金提供プログラムを発表
エネルギー省は、地域規模での最初のテストベッドの作成を含む、量子インターネット開発の基礎的な作業に 2,500 万ドルを割り当てています。
また、2つの新しいプログラムが米国でサポートされています。陸軍研究所：1つ目は、キュービットの設計、製造、および制御のための根本的に新しい方法の開発であり、最新のデバイスと比較して安定性を向上させます。 2番目のプログラムは、量子情報処理と量子センシングの分野で、米国市民の中から才能のある大学院生と研究者を対象にしたサポートを目的としています。
オーストラリア国防総省が国防兵站局の課題にNECとD-Waveを選択
競争の結果、コラボレーションNEC オーストラリア駐在員事務所 - NEC Australia - および D-Wave Systems Inc. （カナダ）は、物流における「ラストマイル」問題の解決におけるハイブリッド量子コンピューティングの使用に関するプロジェクトの実行者として選ばれました。開発された技術は、中央供給基地からさまざまなユニットに補給するための自動運転車の使用を最適化するように設計されています。
NECとD-Waveは、量子アプリケーションを共同開発するために2019年11月にパートナーシップを締結しました。企業が海外の顧客と接するのはこれが初めてです。
量子技術分野の研究を調整するための新しい研究所がフィンランドに設立されました
アアルト大学、ヘルシンキ大学およびセンターフィンランド技術研究VTTは、設立されたフィンランド量子研究所InstituteQの後援の下、量子科学技術の分野で協力協定を締結しました。両当事者は力を合わせることにより、フィンランドをますます競争が激化するグローバルテクノロジー分野の最前線に保つよう努めています。
現在、フィンランド語と一緒にVTTスタートアップIQMは、フィンランドで最初の量子コンピューターの作成に取り組んでいます。このプロジェクトは、量子技術の分野におけるさらなる研究、革新、商業活動のための最初のプラットフォームになります。
量子産業
PsiQuantumとGlobalFoundriesがフォトニックプロセッサコンポーネントの量産を開始
カリフォルニアのスタートアップPsiQuantumはすべての量子企業の間で引き付けられた投資のリーダー（5億850万ドル）。その目標は、世界初の百万キュービットのフォトニック量子プロセッサQ1を開発することです。
を扱うGlobalFoundriesと一緒にPsiQuantumは、半導体製品の委託製造により、光回路、単一光子源、検出器など、フォトニックプロセッサの主要コンポーネントを標準装備で製造および統合できることを実証しました。フォトニックプロセッサの大量生産に必要な特別な機器は、ニューヨーク（シリコンフォトニクス）とドレスデン（電子部品）にあるGlobalFoundriesの2つの工場にすでに設置されており、まもなく大量生産される予定です。
NTTと東京工業大学の医学におけるイジングマシンアプリケーションの研究
コヒーレントイジングマシンは量子を使用します相互作用するスピンのシステムにおける効果ですが、完全に量子コンピューターではありません。その主な目的は、組み合わせ最適化の問題を解決することです。 NTTリサーチと東京工業大学はイジングマシンを使って新薬を生み出しています。計算タスクは、薬物分子と標的タンパク質の膨大な数の組み合わせの間の最適な一致を見つけることです。
アプリケーションの2番目の領域はいわゆる圧縮ですプロービング-巨大なデータセットを高速で処理し、有用な情報を含まないフラグメントをすばやく破棄できます。このアプローチは、磁気共鳴画像法およびコンピューター断層撮影画像を分析するために使用できます。
Quantum Brilliance と Quantum South は物流を最適化するソリューションを開発します
オーストラリアのスタートアップQuantumBrillianceダイヤモンドの窒素空孔に基づいて、室温で動作可能な量子プラットフォームを開発しています。 Quantum South（ウルグアイ）との協力は2018年に始まり、当初はプロセッサのソフトウェアエミュレータを使用したロジスティクスソリューションの開発を目的としていました。両社は、エアバス量子コンピューティングチャレンジのファイナリストになりました。
企業は現在 2 量子ビットを導入していますオーストラリアのパースにあるポーシー スーパーコンピューティング センターの量子コンピューターは、古典的なスーパーコンピューターと統合され、ハイブリッド環境で物流の問題を解決します。プロセッサのサイズが増大し、ソフトウェアが発展するにつれて、コンピューティング システムは、コンピューティング能力の点で従来のデバイスを大幅に上回ることが予想されます。
Q-CTRL はオーストラリアの交通最適化を調査します
オーストラリア運輸省ニュー・サウス・ウェールズ州は、量子コンピューターを使用して複雑なトランスポート・ネットワークを管理するためのQ-CTRLとの提携を発表した。 Q-CTRL は、オーストラリア最大の都市シドニーにとって差し迫った問題の 1 つである、大規模な公共イベント中の公共交通機関の時刻表の更新にも取り組む予定です。リアルタイムでスケジュールを調整できる機能により、都市の交通ネットワークの効率が大幅に向上し、渋滞の問題が軽減されます。
ヨーロッパに初めて導入されたIBM Q System One
IBM初の米国外の量子コンピュータフラウンホーファー研究機構との共同プロジェクトの一環として設置されました。このマシンは、バーデン ヴュルテンベルク量子コンピューティング コンピテンス センターの活動の一環として、フラウンホーファー協会とそのパートナーのみが使用するために、シュトゥットガルト近郊の IBM エーニンゲンの拠点に設置されています。
IBM Q SystemOneはで使用されますドイツの法律に従います。これは、データ保護と知的財産のセキュリティの観点からユーザーにとって重要な利点です。今年、東京大学に2台目のIBM量子コンピューターを米国外に設置する予定です。
無線周波数範囲全体を監視できる量子センサーが作成されました
リュードベリ原子に基づく量子センサーごく最近になって、それらは電磁放射の検出器として使用され始めました。これらは、すべての電波帯域に対して単一のブロードバンド検出器を使用して無線周波数空間を監視することを目的として、米軍によって初めて開発されました。
米陸軍の軍事研究者が新作でResearch Lab は、コンパクト (1 cm) センサーの 1 kHz ～ 1 THz の範囲での高感度を実証し、電気光学結晶とダイポール アンテナに基づく代替の広帯域受信機との比較も行いました。
量子ライダーは石油と天然ガスの生産中のメタン漏洩の検出に役立ちます
QLMテクノロジー（英国）開発石油および天然ガスの生産および使用からのメタン漏洩を可視化および定量化できる量子単一光子検出器を備えた超高感度大気ライダー。
プロジェクトはBP、ナショナルによってサポートされていますGrid、AMETEK Land、英国政府、およびLIDARは、英国の国家量子技術プログラムに基づく最初の商用製品の1つでした。 LIDARの最初のバージョンは今年商用テストに利用可能であり、無人航空機に搭載されたカメラのテストは2022年に開始されます。
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