量子産業
- 量子技術を使用して新型コロナウイルス感染症ワクチンを配布する方法
パートナーシップ
共同作業の成果は、富士通の断熱量子コンピュータであるデジタルアニーラをベースにしたコンピューティングプラットフォーム。このプラットフォームは、車両走行距離と配送時間を最小限に抑えながら、利用可能な個人用保護具の配布を大幅に最適化し、米国国防総省によって使用が承認されています。また、急速に変化する需要に応じて新型コロナウイルスワクチンを効率的に配布するための合理化されたソリューションである「ワクチン配布プラットフォーム」も構築した。両方のアルゴリズムの効率は、さまざまな変数とさまざまなソースからの大規模なデータセットを追加することで指数関数的に向上します。
「ワクチン配布プラットフォーム」は、全米の地方自治体による利用と新たなデータ収集に利用できるよう計画されており、これにより米国居住者へのワクチン接種が大幅に加速されるはずだ。
- 量子乱数ジェネレーターが世界中で非常に人気があるのはなぜですか
同社によれば、クォンタムの世界市場乱数ジェネレーター（QRNG）は、2026年までに72億ドルに成長します。専門家は、市場は多くの合併や買収に直面し、最終的には少数の大手リーダーによって形作られると信じています。これは、テクノロジー企業がこの市場に比較的容易に参入できることと、それに続く製品の位置付けと小規模開発者の持続可能な利益の創出が困難なことによるものです。
IQTレポート
IQT の予測によると、QRNG の最大の消費者は次のとおりです。データセンターの市場規模は31億ドルとなる。金融分野でも、特に情報セキュリティとモンテカルロ法を使用した財務モデリングの問題で、売上の大幅な増加（2026年までに最大22億ドル）が見込まれています。
- フォトニックチップに基づく量子プラットフォームはどのように機能しますか?
標準とを使用してカナダのスタートアップXanadu量子計算を行うために必要な、いわゆるクラスター（エンタングル）状態の光を実装する、スケーラブルな技術で窒化ケイ素をベースにした集積光学チップを製造しました。この状態を作り出すために、チップ内の光マイクロキャビティは、通常のレーザー光をスクイーズド光と呼ばれる一種の量子光に変換し、ミラー、ビームスプリッター、光ファイバーのネットワークを使用して絡み合わせます。
新しい装置を使用して、科学者たちは次のことを行うことができました。彼らは、ガウスボソンサンプリングだけでなく、分子の振動スペクトルの計算と、異なる分子を表す数学的グラフの類似性の決定という、直接的な実用的な意味を持つ 2 つの問題の解決法も示しています。
- 量子機械学習ががんバイオマーカー分析に使用される理由
クラウンバイオサイエンス（JSR生命の子会社）Sciences、米国）と Cambridge Quantum Computing（CQC、英国）は、腫瘍性疾患の治療薬の作成における量子コンピューティングの使用に関する共同研究の開始を発表しました。両社は、15年以上にわたって蓄積された腫瘍学における前臨床およびトランスレーショナル研究のデータベースと、量子アルゴリズム分野におけるCQCの最新の発展を利用して、バイオインフォマティクスに量子機械学習アルゴリズムを適用する戦略を開発する予定である。
協力の最初の段階では、量子CQC が NISQ デバイス用に開発したアルゴリズムは、遺伝子データベースを分析して新しい多重遺伝子がんバイオマーカーを特定するために使用されます。
- 石油生産と量子技術はどのように「友達」であるか
エクソンモービルは共同で海上コンテナ輸送システムを最適化するための量子アルゴリズムが開発されました。海上ロジスティクスはすべての貿易トラフィックの約90％を占めており、総移動時間を短縮し、輸送の優先順位を考慮に入れるために最適なサプライチェーンを作成することは複雑な計算タスクです。 IBMは、Qiskitプラットフォームで量子エミュレーターを使用して最適化アルゴリズムの適用性をテストし、量子最適化のさまざまな使用例と計算ソリューションの作成に関する技術的な詳細を詳しく説明しました。
IBMのbpとの協力の具体的な詳細はまだわかっていません開示されています。それらの相互作用の主なタスクは、エネルギーシステムの効率を高めて温室や有毒ガスの大気への排出を減らすことであることが知られています。 bpはまた、業界パートナーとしてIBMQNetworkに参加するという決定を発表しました。
- マイクロソフトがマヨラナ粒子の証拠を持って撤退する理由
マヨラナフェルミ粒子の検出は、トポロジカル量子ビットの開発は Microsoft の重要な目標です。理論的には、このタイプの量子ビットはノイズや環境の歪みに対する耐性がはるかに高く、フォールトトレラントな量子コンピューターのエラー訂正要件が軽減されます。
からの研究者による創立記事マイクロソフトのオランダ研究所とデルフト工科大学には、マヨラナ準粒子の存在に関する世界初の実験的証拠に関するデータが含まれていました。 2019年4月の科学的議論に続いて、ネイチャーは記事に「懸念の社説表現」を追加し、2020年5月、デルフト工科大学の研究完全性委員会はまだ完了していない調査を開始しました。 2021年2月、著者はarXivに関する新しい記事のプレプリントを公開し、以前の結論は時期尚早であり、元の記事に含まれていない実験データの分析は、マヨラナ準粒子の検出に関する結論と矛盾することを認めました。
研究開発
- 量子アルゴリズムを計算生物学に適用する方法
ロシア量子センターとSkoltechの科学者生物学における量子コンピューティングが近い将来に役立つ可能性のあるいくつかの分野を特定しました。示されている実際に重要なタスクの中には、たとえば、大気中の窒素を固定するプロセスを実行する酵素であるニトロゲナーゼの研究があります。ニトロゲナーゼは、結合した窒素による土壌と水域の濃縮に重要な役割を果たし、アンモニアの工業生産にも使用されます。また、タンパク質の三次元構造を予測して新薬の創出を定性的に加速し、遺伝子転写に重要な役割を果たすDNA結合タンパク質の転写因子を決定するという問題を解決することも現実的だと思われます。ゲノムアセンブリの問題に対して効率的で費用効果の高い計算ソリューションを提供します。
アプリケーションからの最初の重要な結果バイオインフォマティクスの量子アルゴリズムは2〜3年前から期待されています。その後の次のステップは、量子コンピューターの商業化とそのアプリケーションのスケーリングに関連します。
- 実用的な数学の問題を解く際に量子の優位性が証明したこと
量子超越性はすでにランダムな文字列生成とボソンサンプリングの問題について説明しました。適用された観点から、これらのタスクは何の価値もありません-それらは量子コンピューターの能力と全体としてのそれらの将来を示しています。
物理学者の国際チームが率いるパリ大学の Iordanis Kerenidis は、ブール公式の充足可能性の問題の解を確認する際に、量子コンピューターが古典的なコンピューターよりも高速であることを実験的に示すことができ、実験で生じる現実世界で起こり得るすべての制限を考慮しました。
チェックはリニアを使用して実行されました古典的な計算機で必要とされる指数時間とは対照的に、多項式時間での光学スキーム。ソリューションを検証するという課題は、実際のアプリケーションに向けた一歩を踏み出します。物理学者は、強力な量子コンピューターを使用して問題を解決し、それほど強力でないマシンでソリューションの正確さをチェックすることを提案しています。
- 量子誤り訂正を使用して測定精度を向上させる方法
既存のエラー訂正方法は次のとおりです。アクティブ、つまり、システムのエラーを定期的にチェックし、すぐに修正する必要があります。これには十分なハードウェアリソースが必要であるため、量子コンピューターのスケーリングが妨げられます。マサチューセッツ大学アマースト校のChenWang率いるチームは、エラーが自発的に訂正される新しいタイプの量子エラー訂正を実装しました。
継続的に実施された実験ではエラー訂正は、環境または貯水池との制御された散逸通信プロセスを使用します。散逸性エラー訂正回路は継続的に動作し、測定やフィードバック操作を必要としません。その結果、コヒーレンス時間が増加し、量子測定の精度が大幅に向上します。新しい方法は、位相安定化とエラー訂正のための既存の方法と完全に互換性があります。
- 量子インターネットはいつ登場しますか
アンドリュークレランド研究所の研究者（Andrew Cleland）シカゴ大学は、2つの別々のキュービットをケーブルで接続することにより、それらを絡めることに初めて成功しました。実験の一環として、研究者たちはそれぞれが3つの超伝導キュビットを含む2つの量子ノードを作成しました。次に、1メートルの長さの超伝導ケーブルを使用してノードを接続し、科学者は各ノードで1キュービットを選択してそれらを結び付け、ケーブルを介して量子状態を送信しました。エンタングルメントは、各ノードで他のキュービットに拡張されました。したがって、科学者は、2つのノードの6つのキュービットすべてが1つのグローバルに絡み合った状態で接続されるまで、キュービットの絡み合いを「強化」しました。
デルフトでの物理学の別の仕事でオランダの工科大学は、ネットワーク上の任意の2つのデバイスが相互に絡み合ったキュービットになるように、ダイヤモンドキュービットに基づく3つのリモート量子デバイスをネットワーク化しました。ネットワークはリアルタイム通信を提供し、3つのノード間での真のマルチパートエンタングルメント状態の分散、および中間ノードを介したエンタングルメントの交換が実装されました。
最後に、パデュー大学のチームは、スケーラブルな量子情報ネットワーク用のプログラマブルスペクトル選択光スイッチを実装し、光子の損失なしに波長ごとに分離された異なるチャネルを独立して制御できます。
- カーボンキュービットがどのように機能し、室温でどのように動作するか
オーストラリアの会社ArcherMaterials室温で動作するように設計された、独自のカーボン量子ビット技術に基づく量子チップを開発しています。アーチャーは、12CQチップの主成分であるキュービット材料のバイポーラ抵抗を室温で直接測定することに成功しました。開発者は、別々の孤立したキュービットと2つのキュービットおよびキュービットクラスターの両方で、さまざまな電圧範囲の電流-電圧曲線を再現性よく記録することができました。ほとんどの場合、キュービットは電子構造の損傷や変化なしに測定に耐えました。
得られたデータは、室温で機能性半導体デバイスで使用される条件下で炭素量子ビットが機能する能力を確認しています。
- 量子コンピューターで最大の自然言語処理を実装できたのは誰ですか
ケンブリッジ量子コンピューティング (CQC) の新作は、サイズが 100 文以上のデータ セットに対する IBM 量子コンピューターでの自然言語処理に関する最初の実験の結果を示しています。この研究は、これまでの量子コンピューター上での自然言語処理タスクの実験的実装としては最大規模となります。
実験では、文は次のように提示されましたパラメータ化された量子回路、および文の文法構造に従って「絡み合う」量子状態としての単語の意味。
作品には、プロセスの詳細な説明も含まれています量子自然言語処理。開発者は、NLPコミュニティが量子言語処理コーディングを簡単に使用できるようにする必要があると考えています。
全国量子プログラム
- カナダではどのような技術が採用されるのでしょうか?
国防総省とカナダ軍が提出したこの文書では、軍部の利益にかなう優先研究開発課題が特定されている。
- 壁の後ろに隠れている物体を検出するための重量センサー。
- 従来のアンテナに代わるコンパクトなブロードバンド電磁センサー。
- ステルスレーダー。
- 干渉や困難な軌道を処理できる超精密距離計。
- 超高感度化学検出器。
- GPSナビゲーションシステムに代わるコンパクトな慣性センサー。
省は量子を刺激することを計画している国の革新だけでなく、世界をリードする量子科学技術開発に投資し、実験室から実用的なプロトタイプへの量子技術の移転を促進します。
- ドイツの誰が量子プロセッサを開発するのか
連邦教育省と研究では、バイエルン科学アカデミーのウォルターマイスナー研究所に設置される超伝導プラットフォーム上の国立量子コンピューターのプロトタイプの開発に1450万ユーロを割り当てます。このプロジェクトは、コード名GeQCoS（超伝導量子ビットに基づくドイツの量子コンピューター）であり、ミュンヘン工科大学、カールスルーエ工科大学、アーランゲンニュルンベルク大学、ユーリッヒ研究センター、フラウンホーファー応用固体物理学研究所、ヨーロッパの大手半導体メーカーであるインフィニオンテクノロジーズ。
さらに 1,240 万ユーロの助成金が支給されます。特定のアプリケーション向けの量子プロセッサの開発に取り組んでいる量子プロジェクト コンソーシアムに割り当てられています。このコンソーシアムには、新興企業の ParityQC および IQM、Infineon Technologies、Jülich Research Center、ベルリン自由大学、ライプニッツ スーパーコンピューティング センターが含まれています。このプロジェクトは 4 年間続く予定で、54 量子ビットの量子プロセッサの開発が含まれます。
- 中部大西洋岸量子同盟に参加したのは誰ですか
科学産業組織のコンソーシアムはもともとは、CCDC陸軍研究所、ノースロップグラマン、ロッキードマーティン、IonQ、ブーズアレンハミルトン、AWSなど、いくつかの主要な大学や企業を含む地域コミュニティとしてメリーランド大学によって組織されました。その後、地理の増加を反映して、中部大西洋岸量子同盟に改名されました。アライアンスの新しいメンバーは、IBM、米国国立標準技術研究所（NIST）、プロティビティ、クアントポ、クアキシス、ボウイ州立大学、ジョージタウン大学、ピッツバーグ量子研究所、デラウェア大学、バージニアテックです。現在、参加者の中には合計24の主要な大学、政府、産業パートナーがいます。
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アライアンスのタスクには、革新的なテクノロジーの共同開発、量子科学の新しい発見の刺激、量子スタートアップのサポート、従業員のトレーニングが含まれます。
- なぜイスラエルは量子コンピューターの開発に6,000万ドルを割り当てるのか
イスラエル国防省とイノベーションは、30〜40キュービットの量子コンピューターを作成するための競争を発表しました。 6000万ドルの助成金は、イスラエルの企業と大学および国際企業の両方を受け取ることができます。勝者は年末までに仕事を始めなければなりません。
写真を挿入:画像
新しいプロジェクトは全国の一部です総予算3億8000万ドルのイスラエルの量子技術イニシアチブ。現在、イスラエルには、ClassiqTechnologiesやQuantumMachinesなど、量子コンピューター用のハードウェアまたはソフトウェアを開発しているスタートアップはわずかしかありません。
まとめ：国家プログラムの影響力が拡大し、投資額が増加し、量子技術の最大の商業開発者が業界企業と力を合わせました。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。
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