Moksliniai tyrimai ir plėtra
Australijos mokslininkai kuria itin greitą skylių sukimąsi
Vienas iš iššūkių kuriant sukimosi kubitusyra jų darnos praradimas, didėjant darbo greičiui. Naujas Australijos mokslininkų (FLEET, CQC2T) ir kolegų iš Britų Kolumbijos universiteto (Kanada) tyrimas rodo, kad kompromisą tarp greičio ir darnos galima pasiekti naudojant skylutes kaip kubitą, elgiantis kaip teigiamai įkrauti elektronai. Skylių kubitai, skirtingai nei elektroniniai, yra daug mažiau veikiami nepageidaujamų svyruojančių elektrinių laukų, esančių bet kurioje medžiagoje. Be to, „aukso vidurys“, kuriame skylės kubitas yra mažiausiai jautrus tokiam triukšmui, taip pat yra ta vieta, kur jį galima dirbti greičiausiai. Šis požiūris atveria galimybę potencialiai pritaikyti kubitus į mini kvantinį kompiuterį, pagrįstą bitų „masyvu“.
Štutgarto mokslininkai suabejojo kvantinių sukimosi skysčių egzistavimu
Sukimosi skystis yra labai retas magnetasmaterijos būsena, kurioje, skirtingai nei dauguma medžiagų, sukimai nėra užsakomi net esant ypač žemai temperatūrai, o sudaro kolektyvines susipynusias būsenas. Dėl šios priežasties sukimosi skysčiai yra laikomi perspektyvia terpe topologiniam (be klaidų) kvantiniam kompiuteriui sukurti.
Iki šiol sukimosi skysčiai egzistavopatvirtinta tik netiesioginiais matavimais ir tam tikromis teorinėmis prielaidomis. Štutgarto universiteto mokslininkai pirmą kartą panaudojo plačiajuosčio sukimosi rezonanso spektroskopijos metodą, kad ištirtų sukimosi skysčio užsakymo procesą ir nustatė, kad, sumažėjus temperatūrai, įvyksta netikėtas erdvėje atskirtų sukimosi porų susidarymo procesas, kuris tikriausiai paneigia požiūrį į pagrindines šios egzotiškos materijos formos savybes.
Kačių kubitai padarė kvantinį kompiuterį labiau atsparų gedimams
"Amazon" mokslininkų grupė, vadovaujama Fernando Brandão, sukūrė naują grandinę kvantiniam kompiuteriui, kuris yra atsparus klaidoms.Jie naudojo vadinamuosius kačių qubitus arba qubitus nuoseklių būsenų superpozicijoje su priešingomis fazėmis.Idėja yra ta, kad kai toks qubit stabilizuojasi, bitų apvertimo klaidos tampa labai retos, o fazės keitimo klaidos tampa dažnesnės.Ir norėdami apsaugoti nuo fazės apsisukimo klaidų, galite naudoti aktyvų klaidų taisymą.
Mokslininkai atliko išsamų modeliavimątriukšmas, įskaitant išsamų retų bitų apvertimo procesų tyrimą. Naudojant straipsnyje siūlomą architektūrą ir aktyvų klaidų taisymą, loginė klaida pasiekiama 2,7 × 10-8, naudojant tik devynis duomenų kodo kubitus - tai daugiau nei penkių dydžių patobulinimas, palyginti su visiškai neapsaugotais kubitais.
Naujas klaidų taisymo kodas leidžia dirbti didelio triukšmo aplinkoje
Tarp daugelio klaidų taisymo kodų yravadinamieji paviršiaus kodai. Jiems pavaizduoti naudojama dvimatė grotelė, kurios kraštuose yra kubitai. Kai kurie iš jų yra įtraukti į skaičiavimus, o kita dalis padeda nustatyti ir ištaisyti klaidas. Paviršiaus kodus, pavyzdžiui, naudoja „Google“ savo superlaidžiuose įrenginiuose.
Tyrėjai iš Sidnėjaus universiteto pagalBenjamino Browno vadovybei pavyko sukurti dvigubai efektyvesnį kodą nei esamas. Autoriai išbandė jį mažose sistemose ir parodė, kad naujam kodui ištaisyti reikia mažiau papildomų fizinių kubitų, o kai kuriais atvejais jis viršija teorinį įvertinimą. Dėl tvirtumo triukšmui nauji kodai yra daug žadantys naudoti didelėse sistemose, kur jiems reikės žymiai mažiau papildomų kubitų.
Nacionalinės kvantinės programos
Pradedamos vidaus debesų platformos, skirtos prieigai prie kvantinių kompiuterių
Rusijos kvantų centras atidarė prieigą prie debesiesį kvantinio skaičiavimo emuliatorių SimCIM, kuris naudoja klasikinius algoritmus, imituojančius kvantinių sistemų elgesį. Debesų platforma bus naudinga sprendžiant atskiras optimizavimo problemas, taip pat analizuojant ekonominį kvantinio skaičiavimo architektūrų diegimo efektą.
Ateityje platforma suteiks prieigą prienaujausi kvantiniai kompiuteriai, sukurti įgyvendinant Quantum Computing planą, taip pat kvantiniai kompiuteriai iš trečiųjų šalių tarptautinių kompanijų. Įvairių pramonės šakų klientų įmonių patogumui sukurtas paruoštų finansinio optimizavimo, kvantinės chemijos, bioinformatikos, logistikos ir kt. programų rinkinys, taip pat įrankių rinkinys algoritmų lyginamajai analizei.
Antrosios platformos fizinis pagrindas,sukurtas Maskvos valstybinio universiteto Kvantinių technologijų centre, yra dvi sistemos: kvantinis procesorius, pagrįstas neutraliais optinių spąstų atomais, ir linijinis-optinis kvantinis kompiuteris. Šiuo metu vartotojams prieinami klasikiniai kvantinių procesorių simuliatoriai, artimiausiu metu bus galima gauti prieigą prie tikro optinio lusto. Platforma leidžia įgyvendinti ir išbandyti beveik bet kokius kvantinius ir hibridinius kvantinius-klasikinius algoritmus.
Kanados institutas paskelbė ataskaitą apie 46 šalių nacionalines kvantines strategijas
57 puslapių ataskaitoje pateikiama esamų analizėkvantinių iniciatyvų pasaulyje. Pagal nacionalinių programų išsivystymo lygį šalys skirstomos į keturias kategorijas: 17 šalių, turinčių koordinuotą kvantinę strategiją (tarp jų Rusija, JAV, Kinija, Vokietija, Prancūzija), trys šalys, kuriose kuriama kvantinė strategija (Kanada), 12 šalių. be formaliai priimtos strategijos, bet su nemaža vyriausybinių iniciatyvų dalimi kvantinėje srityje (Australija, Danija, Suomija) ir 14 šalių, dalyvaujančių tarptautinėse programose (Baltijos šalys, Turkija, Lenkija).
Tarp įvairių vyriausybės paramos priemonių:mokslinių tyrimų centrų ir mokslinių tyrimų ir plėtros centrų kūrimas, konkursai dėl valstybės dotacijų, tiesioginės investicijos į kvantinius projektus ir rizikos finansavimas. Anot pranešimo autorių, dauguma šių priemonių buvo įgyvendintos Rusijoje, išskyrus specializuotų dotacijų konkursų organizavimą kvantinio mokslo ir technologijų srityje.
Pavadinti geriausi kvantinių kompiuterių universitetai
Portalo „The Quantum Daily“ ekspertai įvardijo 12 geriausių pasaulyje mokslinių tyrimų universitetų, pasiekusių sėkmės kuriant kvantines skaičiavimo sistemas.
Tarp jų penki Amerikos universitetai irinstitutai (Harvardas, MIT, Merilando, Berklio ir Čikagos universitetai) ir po vieną universitetą iš Kinijos (Mokslo ir technologijų universitetas), Kanada (Vaterlas), Singapūras (Nanjango technologijos universitetas), Australija (Sidnėjus), Vokietija (Liudvikas ir Maksimilianas) Miunchene) ir Austrijoje (Insbruke).
Kanados vyriausybė per septynerius metus į kvantinius tyrimus investuoja 288 mln
Kanada yra viena iš pasaulio lyderiųkvantinių tyrimų ir plėtros sritis, užimanti pirmąją vietą tarp G7 šalių pagal išlaidas šioje srityje vienam gyventojui. Tačiau, skirtingai nei kitos šalys, Kanada neturi oficialiai pripažintos kvantinės programos.
Kaip dalis ekonomikos atkūrimo priemonių poCOVID-19 pandemijos metu vyriausybė suformulavo 2021 metų biudžeto pasiūlymą, pavadintą „Darbo vietų atkūrimo, augimo ir atsparumo planas“. Visų pirma, nacionalinei kvantinei strategijai kurti ir finansuoti planuojama skirti 288 mln. Programa prisiima koordinuotą fundamentinių ir taikomųjų tyrimų plėtrą ir šalies lyderystės stiprinimą šia proveržio kryptimi.
JAV vyriausybė paskelbė apie naujas kvantinių tyrimų finansavimo programas
Energetikos departamentas skiria 25 milijonus dolerių esminiams kvantinio interneto kūrimo darbams, kurie apima pirmosios bandymų aikštelės sukūrimą regioniniu mastu.
Be to, JAV remia dvi naujas programas.Armijos tyrimų biuras. Pirmasis apima iš esmės naujų kubitų projektavimo, gamybos ir valdymo metodų kūrimą, siekiant pagerinti jų stabilumą, palyginti su šiuolaikiniais prietaisais. Antroji programa skirta tikslingai remti talentingus magistrantus ir tyrėjus iš JAV piliečių kvantinės informacijos apdorojimo ir kvantinio jutimo srityje.
Australijos gynybos departamentas atrenka NEC ir D-Wave gynybos logistikos iššūkiams
Dėl konkurso, bendradarbiavimoNEC Corporation atstovybė Australijoje – NEC Australia – ir D-Wave Systems Inc. (Kanada) buvo pasirinkta hibridinio kvantinio skaičiavimo panaudojimo sprendžiant „paskutinės mylios“ problemą logistikoje vykdytoju. Sukurta technologija skirta optimizuoti autonominių transporto priemonių naudojimą, kad būtų galima papildyti įvairius įrenginius iš centrinės tiekimo bazės.
NEC ir „D-Wave“ 2019 m. Lapkričio mėn. Sudarė partnerystės susitarimą bendrai kurti kvantines programas. Tai pirmas kartas, kai įmonė bendrauja su klientais už Japonijos ribų.
Suomijoje sukurtas naujas institutas, koordinuojantis darbą kvantinių technologijų srityje
Aalto universitetas, Helsinkio universitetas ir centrasSuomijos techniniai tyrimai VTT pasirašė bendradarbiavimo sutartį kvantinio mokslo ir technologijų srityje, kurią globoja įsteigtas Suomijos kvantinio instituto institutasQ. Sujungdamos jėgas, šalys siekia išlaikyti Suomiją pirmaujančioje vis konkurencingesnėje pasaulinėje technologijų srityje.
Šiuo metu VTT kartu su suomiaisstartup IQM kuria pirmąjį kvantinį kompiuterį Suomijoje. Šis projektas bus pradinė platforma tolesniems moksliniams tyrimams, inovacijoms ir komercinei veiklai kvantinių technologijų srityje.
Kvantinė pramonė
PsiQuantum ir GlobalFoundries pradeda masinę fotoninių procesorių komponentų gamybą
Kalifornijos startuolis „PsiQuantum“pritrauktų investicijų lyderis tarp visų kvantinių įmonių (508,5 mln. JAV dolerių). Jos tikslas yra sukurti pirmąjį pasaulyje fotoninį kvantinį procesorių Q1, susidedantį iš milijono kubitų.
Kartu su „GlobalFoundries“, kuri užsiimaSutartinė puslaidininkinių gaminių gamyba „PsiQuantum“ pademonstravo gebėjimą gaminti ir integruoti į standartinę įrangą pagrindinius fotoninio procesoriaus komponentus, įskaitant optinę grandinę, atskirus fotonų šaltinius ir detektorius. Speciali įranga, reikalinga masinei fotoninių procesorių gamybai, jau buvo sumontuota dviejose „GlobalFoundries“ gamyklose Niujorke (silicio fotonika) ir Drezdene (elektroniniai komponentai) ir netrukus bus gaminama masiškai.
NTT ir Tokijo technologijos institutas studijuoja mašinų taikymą medicinoje
Koherentinė Isingo mašina naudoja kvantąefektus sąveikaujančių sukimų sistemoje, tačiau nėra visiškai kvantinis kompiuteris. Pagrindinis jo tikslas yra išspręsti kombinatorinio optimizavimo problemas. „NTT Research“ ir Tokijo technologijos institutas naudoja „Ising Machine“ naujiems vaistams kurti. Skaičiavimo užduotis yra rasti optimalų atitikimą tarp didžiulio skaičiaus vaistų molekulių ir tikslinių baltymų derinių.
Antroji taikymo sritis yra vadinamoji suspaustazondavimas - leis dideliu greičiu apdoroti didžiulius duomenų rinkinius, greitai išmesti fragmentus, kuriuose nėra naudingos informacijos. Šis metodas gali būti naudojamas analizuojant magnetinio rezonanso ir kompiuterinės tomografijos vaizdus.
„Quantum Brilliance“ ir „Quantum South“ kurs logistikos optimizavimo sprendimus
Australijos startuolis „Quantum Brilliance“kuria kvantinę platformą, pagrįstą laisvomis azoto deimantų vietomis, galinčiomis veikti kambario temperatūroje. Bendradarbiavimas su „Quantum South“ (Urugvajus) prasidėjo 2018 m. Ir iš pradžių buvo skirtas logistikos sprendimų kūrimui naudojant procesoriaus programinės įrangos emuliatorių. Kompanijos tapo „Airbus Quantum Computing Challenge“ finalininkėmis.
Įmonės dabar diegia dviejų kubitųkvantinis kompiuteris Pawsey superkompiuterių centre Perte, Australijoje, kad integruotųsi su klasikiniu superkompiuteriu ir išspręstų logistikos problemas hibridinėje aplinkoje. Tikimasi, kad didėjant procesoriaus dydžiui ir tobulėjant programinei įrangai, skaičiavimo sistema skaičiavimo galia gerokai aplenks klasikinius įrenginius.
Q-CTRL tyrinėja eismo optimizavimą Australijoje
Australijos transporto departamentasNaujasis Pietų Velsas paskelbė apie bendradarbiavimą su Q-CTRL, siekdamas naudoti kvantinį kompiuterį sudėtingam transporto tinklui valdyti. Q-CTRL taip pat spręs vieną iš neatidėliotinų didžiausio Australijos miesto Sidnėjaus problemų – atnaujins viešojo transporto tvarkaraščius masinių viešųjų renginių metu. Galimybė koreguoti tvarkaraščius realiu laiku gali žymiai pagerinti miesto transporto tinklo efektyvumą ir sumažinti spūsčių problemas.
Pirmasis IBM Q System One įdiegtas Europoje
Pirmasis IBM kvantinis kompiuteris už JAV ribųbuvo įrengtas vykdant bendrą projektą su Fraunhofer-Gesellschaft. Įrenginys sumontuotas IBM gamykloje Eningene, netoli Štutgarto, ir skirtas išimtinai Fraunhoferio draugijai ir jos partneriams, vykdant Badeno-Viurtembergo kvantinio skaičiavimo kompetencijos centro veiklą.
Bus naudojama „IBM Q System One“pagal Vokietijos įstatymus, o tai yra svarbus privalumas vartotojams duomenų apsaugos ir intelektinės nuosavybės saugumo požiūriu. Šiais metais Tokijo universitete planuojama įrengti antrąjį IBM kvantinį kompiuterį už JAV ribų.
Sukurtas kvantinis jutiklis, galintis stebėti visą radijo dažnių diapazoną
Kvantiniai jutikliai, pagrįsti Rydbergo atomaistik visai neseniai jie buvo pradėti naudoti kaip elektromagnetinės spinduliuotės detektoriai. Pirmą kartą JAV kariuomenė pradėjo jas kurti, siekdama stebėti radijo dažnių erdvę, naudodama vieną plačiajuosčio ryšio detektorių visoms radijo bangų juostoms.
Naujame darbe JAV armijos karo tyrinėtojaiTyrimų laboratorija parodė didelį kompaktiško (1 cm) jutiklio jautrumą diapazone nuo 1 kHz iki 1 THz, taip pat palygino jį su alternatyviais plačiajuosčiais imtuvais, kurių pagrindą sudaro elektrooptiniai kristalai ir dipolio antenos.
Kvantinis lidaras padės aptikti metano nuotėkį naftos ir gamtinių dujų gamybos metu
sukurta QLM technologija (JK).itin jautrus atmosferinis lidaras su kvantiniu vieno fotono detektoriumi, galinčiu vizualizuoti ir kiekybiškai įvertinti metano nuotėkį iš naftos ir gamtinių dujų gamybos ir naudojimo.
Projektą remia BP, National„Grid“, „AMETEK Land“ ir JK vyriausybė bei „lidar“ buvo vienas pirmųjų komercinių produktų pagal JK nacionalinę kvantinių technologijų programą. Pirmoji „lidar“ versija bus galima komerciniams bandymams šiais metais, o nepilotuojamose orlaiviuose sumontuotų kamerų bandymai prasidės 2022 m.
Skaityti daugiau:
Ūkai, kometos ir žvaigždžių darželiai: rodoma geriausia metų astrofotografija
Šnipinėjimo palydovų duomenys padėjo išsiaiškinti ledynų tirpimo Azijoje priežastis
Koronavirusas urve: viskas apie kinų kalnakasius, 2012 m