팬데믹에도 불구하고 양자 컴퓨팅 분야의 발전은 멈추지 않았습니다.
연구 및 개발
가장 빠른 난수 생성기
난수가 핵심암호화 및 수치 모델링. 러시아 양자 센터의 과학자 팀은 옥스포드 대학, 골드스미스 대학, 베를린 자유 대학의 동료들과 함께 초당 8.05GB의 속도로 보장된 무작위 시퀀스를 생성할 수 있는 초고속 광학 장치의 개발을 발표했습니다. 현재까지 가장 빠른 난수 생성기를 만듭니다. 이전에 생성된 이러한 장치의 프로토타입은 속도가 몇 배나 낮았습니다.
개발된 기술은 기반을 형성할 수 있습니다.다양한 응용 분야를 갖춘 상용 장치 생산. 따라서 삼성은 최근 양자 난수 생성기를 갖춘 휴대폰을 출시했는데, 이는 대중 시장에서 이 기술에 대한 수요를 나타냅니다.
드론 기반 양자 네트워크
얽힌 광자는 이전에 성공적으로 다음으로 전송되었습니다.위성과 지상국 사이의 거리는 천 킬로미터 이상이지만 이제 난징 대학의 과학자 팀은 상당히 저렴한 장비를 사용하여 안전한 통신을 설정할 수 있음을 보여주었습니다.
이 실험에서 양자 네트워크는서로 400m 거리와 지상 수신 스테이션에서 200m 거리에서 공중에서 두 개의 자유 비행 무인 항공기를 사용하여 구현되었습니다. 전체적으로 드론 비행의 높이를 고려하면 공기를 통한 양자 통신 채널의 총 길이는 약 1km였습니다. 광자를 수신하기 위한 지상국은 26mm 구경의 망원경과 단일 광자 수신기로 무장했습니다.
이러한 솔루션은 어디서나 신속하게안전한 운영 커뮤니케이션 채널을 배포합니다. 연구팀은 앞으로 암호화된 메시지나 데이터를 양자컴퓨터로 장거리 전송이 가능한 여러 대의 드론을 활용해 네트워크 규모를 늘릴 계획이다.
양자 순간이동
로 구성된 연구팀Panayotis Spenzouris(Fermi National Accelerator Laboratory)가 이끄는 미국 및 캐나다 대학 및 기업 대표들은 44km 거리에서 큐비트의 양자 상태가 안정적으로 전이되는 것을 시연했습니다.
양자 순간이동은 많은 사람들에게 필요합니다소위 양자 인터넷을 포함한 양자 정보 애플리케이션. Fermilab의 실험에서는 기존의 단일 광자 센서와 광섬유 통신 네트워크를 사용했습니다.
양자 상태 전달의 정확도실험은 90%로 매우 높은 값으로 간주됩니다. 미래의 실험에서 과학자들은 2021년 2분기로 계획된 시스템을 업그레이드하여 순간이동 거리와 결합 큐비트 수에 대한 새로운 기록을 세울 예정입니다. 미래에는 클러스터 컴퓨팅과 같은 분산 양자 컴퓨팅을 수행하는 데 도움이 되지만 네트워크 대역폭 제한의 형태로 병목 현상이 발생하지 않습니다.
격자 수술
양자 오류 수정의 기존 방법은 구현에 서로 연결된 수백 또는 수천 개의 물리적 큐비트가 필요하기 때문에 복잡합니다.
인스부르크 대학의 지도력 아래 팀Rainer Blatt 교수는 양자 정보 손실로부터 보호되는 두 개의 단일 논리적 큐비트 생성을 최초로 보고했으며, 이들 큐비트 간의 결합을 달성하고 논리적 정보를 전송했습니다. 이는 10개의 물리적 큐비트로만 구성되고 소위 격자 수술을 사용하는 이온 트랩 기반의 양자 프로세서에서 달성되었습니다. 이 기술을 사용하면 기본 물리적 큐비트의 일부에 특정 논리적 작업을 수행하여 논리적 큐비트를 결합하거나 분리할 수 있습니다.
사용된 방법은 훨씬 적은 비용을 필요로 합니다.기존 접근 방식보다 큐비트 연결을 생성하는 작업이 더 많고 이러한 작업(양자 컴퓨팅의 기본 빌딩 블록)을 시연하는 것은 내결함성 양자 컴퓨팅의 실제 구현을 향한 중요한 단계입니다.
양자 산업
분자 비교
제약 업계는 양자 분자 모델링 및 스크리닝 사용을 포함하여 약물 생성을 위한 새로운 기술의 출현에 매우 관심이 있습니다.
독일의 거대 제약회사 베링거컴퓨터 보조 약물 설계 및 인실리코 모델링 개발로 유명한 잉겔하임(Ingelheim)이 양자 컴퓨팅 분야에서 Google과 힘을 합쳤습니다.
그리고 스위스 제약회사 로슈양자 컴퓨팅 방법을 사용하여 질병을 치료하는 새로운 방법을 찾는 영국 케임브리지 양자 컴퓨팅과 협력을 시작합니다.
앞서 미국이 보도한 바 있다.생명 공학 회사인 Biogen은 분자 비교를 위해 양자 컴퓨터를 사용하여 약물 발견을 가속화하는 것을 목표로 하는 파일럿 프로젝트에서 스타트업 1Qbit와 협력하고 있습니다. 그녀는 많은 수의 분자에 대한 양자 스크리닝을 사용하여 다발성 경화증, 알츠하이머병 및 파킨슨병과 같은 신경 퇴행성 질환에 효과적인 새로운 약물을 찾을 계획입니다.
다상 흐름
Aker BP(유럽의 대규모 독립 석유 탐사 및 생산 회사 - Hi-Tech)와 CQC는 다상 흐름을 분류하기 위한 양자 기계 학습 알고리즘을 만들었습니다.
파이프라인 운송의 다단계 흐름상당히 주의 깊은 모니터링, 추적, 분석 및 관리가 필요합니다. 이 알고리즘은 다항식 시간 흐름 분석을 허용하며 IBM 양자 프로세서에서 구현됩니다.
Aker 데이터에서 테스트한 분류기BP는 비선형 커널을 사용하는 기존 SVM(Support Vector Machine)의 성능을 일치시키기 위해 몇 큐비트만 필요합니다. 이는 에너지 부문에서 NISQ 시대 양자 기계 학습 솔루션의 첫 번째 응용 프로그램 중 하나입니다.
BMW용 부품
독일의 한 자동차 제조업체가 양자 컴퓨터를 사용해 생산 부품 조달 및 공급을 최적화하는 실험을 시작했습니다.
일반적으로 생산 주기 내에서자동차 제조업체는 배송 시간과 부품 비용이 다양한 다양한 공급업체의 수백 가지 공급 옵션을 고려하고 있습니다. 최적의 회로를 선택하는 것은 어려운 계산 작업입니다. BMW는 Honeywell H0 컴퓨터에서 첫 번째 계산을 수행하고 나중에 더 강력한 H1 시스템으로 이동할 계획입니다. 기존 컴퓨팅 시스템에 비해 컴퓨팅 이점이 1년 반에서 2년 내에 달성될 것으로 가정합니다.
2020년 10월, 또 다른 주요 자동차 제조업체인 Toyota는 물류 네트워크를 최적화하기 위해 유사한 프로젝트를 시작한다고 발표했습니다.
용해 저온 유지 장치
용출형 저온 유지 장치의 선구자,Oxford Instruments NanoScience는 세계 최초로 차세대 Proteox Cryofree® 냉각 시스템을 공급하는 Oxford Quantum Circuits와의 파트너십을 발표했습니다.
감지하려면 낮은 온도가 필요합니다.열 진동의 소음에 의해 숨겨진 미묘한 양자 효과, 그러나 효율적인 냉각은 양자 시스템의 많은 구현에서 심각한 문제로 남아 있습니다.
Oxford Instruments의 새로운 용해 저온 유지 장치mK 범위에서 온도 제어의 높은 안정성을 제공하고 다수의 전기 연결을 지원하여 양자 프로세서의 통합을 촉진합니다.
이온 트랩이 있는 양자 컴퓨터
스타트업 이온큐(IonQ)가 3년 간의 제휴를 발표했다.양자정보연구지원센터(Q센터)는 양자정보과학 분야 국가 연구생태계 조성을 위해 성균관대학교에 설립된 독립기관이다.
협력은 양자를 창조할 것입니다IonQ 이온 트랩이 있는 컴퓨터는 한국의 연구원과 학생들이 사용할 수 있습니다. IonQ는 한국의 첨단 기술 시장을 자체 기술의 확장을 중요하게 생각합니다.
한국의 국가 양자 프로그램은 2019년에 시작되었으며 5년 이내에 5큐비트 양자 프로세서의 생성을 구상하고 있습니다.
국가 양자 프로그램
양자 산업에 18억 유로
프랑스는 공식적으로 결정을 발표했습니다.양자 기술에 18억 유로를 투자합니다. 에마뉘엘 마크롱 프랑스 대통령이 제시한 계획에 따르면 투자 기간은 5년으로 예정돼 있다. 프랑스 정부는 양자 산업에 대한 자금을 현재 6천만 유로에서 연간 2억 유로로 늘릴 예정이다. 또 다른 2억 유로는 유럽연합에서 나올 것이며 민간 부문에서는 5억 5천만 유로가 나올 것으로 예상됩니다.
이 자금 중:
- 약 7억 8천만 유로가 양자 컴퓨터 생성에 할당됩니다.
- 양자 센서의 경우 2억 5천만 유로;
- 포스트 양자 암호화에 1억 5천만 유로;
- 양자 통신을 위한 3억 2천만 유로;
- 극저온과 같은 관련 기술에 3억 유로.
이 규모의 투자로 프랑스는 미국, 중국, 인도, 독일과 함께 양자 기술에 투자하는 선두 국가가 될 것입니다.
바이에른 양자 이니셔티브
뮌헨 퀀텀은 독일에서 설립될 예정입니다바이에른은 운영을 위해 총 3억 유로를 할당할 예정입니다. 양자 밸리에는 시설이 잘 갖춰진 클린룸, 나노 및 박막 재료 생산 시스템, 개발 및 테스트 실험실을 갖춘 기술 파크가 있을 것입니다.
계곡의 주요 임무는양자 컴퓨터, 신소재를 찾기 위한 양자 시뮬레이터, 전기장 또는 자기장의 고정밀 측정을 위한 양자 계측 분야의 연구, 양자 암호학.
독일은 이미 가장 큰 규모를 보유하고 있습니다.EU에는 양자 기술 개발을 위한 국가 프로그램이 있습니다. 2020년 7월 연방정부는 일반 EU 양자 프로그램에 추가로 20억 유로의 예산을 투입해 향후 10년 연장을 발표했다.
모듈식 접근
양자 컴퓨터를 만들 때 그들의 키는구성 요소는 일반적으로 한 회사에서 설계 및 제조하므로 비용과 시간이 많이 소요됩니다. 국가 양자 컴퓨터의 개발을 가속화하기 위해 네덜란드의 여러 신생 기업은 모듈식 접근 방식을 사용하기로 합의했습니다. 독립 회사는 미래에 단일 시스템으로 통합하기 위해 양자 컴퓨터의 특정 요소를 개발하는 데 집중할 것입니다.
새로운 컨소시엄 IMPAQT의 구성원 탄생이를 위해 스타트업은 통합 양자 시스템 공급업체인 Orange QS, 양자 제어 스택 공급업체인 Qblox, 극저온 입출력용 양자 장비 개발업체인 Delft Circuits, 양자 기술 개발업체인 Qu&Co가 되었습니다. 알고리즘과 소프트웨어.
글로벌 퀀텀 2021년 시작커뮤니티는 가능한 한 활발합니다. 개발에 대한 공공 투자가 증가하고 산업 사례 및 국제 연구의 수가 증가했습니다. 다이제스트의 전체 버전은 러시아 양자 센터 웹사이트에서 찾을 수 있습니다.
참조 :
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