Kvantu rūpniecība
- Kā izplatīt Covid-19 vakcīnas, izmantojot kvantu tehnoloģiju
Partnerība
Kopīgā darba rezultāts bijaskaitļošanas platforma, kuras pamatā ir Digital Annealer, Fujitsu adiabātiskais kvantu dators. Platforma ir ievērojami optimizējusi pieejamo individuālo aizsardzības līdzekļu izplatīšanu, vienlaikus samazinot transportlīdzekļa kilometrus un piegādes laiku, un to ir apstiprinājusi ASV Aizsardzības ministrija. Tā ir arī izveidojusi “vakcīnu izplatīšanas platformu”, kas ir racionalizēts risinājums efektīvai COVID-19 vakcīnu izplatīšanai, reaģējot uz strauji mainīgo pieprasījumu. Abu algoritmu efektivitāte palielinās eksponenciāli, pievienojot dažādus mainīgos lielumus un lielas datu kopas no dažādiem avotiem.
Plānots, ka “vakcīnu izplatīšanas platforma” būs pieejama vietējām varas iestādēm visā valstī lietošanai un jaunu datu vākšanai, kam vajadzētu būtiski paātrināt ASV iedzīvotāju vakcināciju.
- Kāpēc kvantu nejaušo skaitļu ģeneratori ir tik populāri visā pasaulē
Pēc uzņēmuma domām, globālais kvantu tirgusnejaušo skaitļu ģeneratori (QRNG) līdz 2026. gadam pieaugs līdz 7,2 miljardiem USD. Eksperti uzskata, ka tirgu gaida daudzas apvienošanās un pārņemšanas, un galu galā to veidos vairāki galvenie līderi. Tas ir saistīts ar salīdzinoši vieglu iekļuvi šajā tirgū tehnoloģiju uzņēmumiem, kā arī sekojošajām grūtībām produkta pozicionēšanā un ilgtspējīgas peļņas gūšanā mazajiem izstrādātājiem.
IQT ziņojums
Saskaņā ar IQT prognozēm lielākais QRNG patērētājs arTirgus apjoms 3,1 miljards ASV dolāru būs datu centri. Ievērojams pārdošanas apjoma pieaugums (līdz 2,2 miljardiem USD līdz 2026. gadam) gaidāms arī finanšu sektorā, jo īpaši saistībā ar informācijas drošības un finanšu modelēšanas problēmām, izmantojot Montekarlo metodi.
- Kā darbojas kvantu platforma, kuras pamatā ir fotoniskās mikroshēmas?
Kanādas starta uzņēmums Xanadu, izmantojot standarta unizgatavoja uz silīcija nitrīda bāzes integrētu optisko mikroshēmu viegli mērogojamā tehnoloģijā, kas īsteno tā saukto kopu (sapinušos) gaismas stāvokli, kas nepieciešams kvantu aprēķinu veikšanai. Lai izveidotu šo stāvokli, mikroshēmas iekšpusē esošās optiskās mikrotvertnes pārveido parasto lāzera gaismu par kvantu gaismas tipu, ko sauc par izspiestu gaismu, kas pēc tam tiek savīti, izmantojot spoguļu, staru sadalītāju un optisko šķiedru tīklu.
Izmantojot jauno ierīci, zinātnieki varējademonstrē ne tikai Gausa bozona paraugu ņemšanu, bet arī divu problēmu risinājumu, kam ir tieša praktiska nozīme: molekulu vibrāciju spektru aprēķināšana un dažādu molekulu attēlojošo matemātisko grafiku līdzības noteikšana.
- Kāpēc kvantu mašīnmācība tiek izmantota vēža biomarķieru analīzē
Crown Bioscience (JSR Life meitasuzņēmumsSciences, ASV) un Cambridge Quantum Computing (CQC, Apvienotā Karaliste) paziņoja par kopīga darba sākšanu pie kvantu skaitļošanas izmantošanas medikamentu radīšanā onkoloģisko slimību ārstēšanai. Uzņēmumi plāno izstrādāt stratēģiju kvantu mašīnmācīšanās algoritmu pielietošanai bioinformātikā, izmantojot 15 gadu laikā uzkrāto onkoloģijas preklīnisko un translācijas pētījumu datubāzi un jaunākos CQC sasniegumus kvantu algoritmu jomā.
Pirmajā sadarbības posmā kvantsCQC izstrādātie algoritmi NISQ ierīcēm tiks izmantoti, lai analizētu ģenētisko datubāzi, lai identificētu jaunus daudzgēnu vēža biomarķierus.
- Kā naftas ieguve un kvantu tehnoloģijas ir "draudzīgas"
ExxonMobil kopīgiIzstrādāti kvantu algoritmi jūras konteineru pārvadāšanas sistēmas optimizēšanai. Jūras loģistika veido apmēram 90% no visas tirdzniecības, un optimālu piegādes ķēžu izveide, lai samazinātu kopējo ceļojuma laiku un ņemtu vērā transporta prioritātes, ir sarežģīts skaitļošanas uzdevums. IBM ir pārbaudījis optimizācijas algoritmu pielietojamību, izmantojot kvantu emulatoru Qiskit platformā, un detalizēti aprakstījis dažādus kvantu optimizācijas lietošanas gadījumus un skaitļošanas risinājumu veidošanas tehniskās detaļas.
Konkrēta informācija par IBM sadarbību ar bp vēl nav bijusitiek atklāti. Ir tikai zināms, ka viņu mijiedarbības galvenais uzdevums ir palielināt energosistēmas efektivitāti, lai samazinātu siltumnīcefekta un toksisko gāzu emisijas atmosfērā. bp arī paziņoja par lēmumu pievienoties IBM QNetwork kā nozares partneris.
- Kāpēc Microsoft atsauc savu pierādījumu par Majoranas fermionu
Majorana fermionu noteikšana ir svarīgatopoloģiskā kubīta izstrāde ir galvenais Microsoft mērķis. Teorētiski šāda veida kubits būtu daudz izturīgāks pret troksni un vides kropļojumiem un samazinātu kļūdu labošanas prasības attiecībā uz kļūdu izturīgu kvantu datoru.
Dibināšanas raksts, kuru izstrādājuši pētnieki noMicrosoft un Delftas Tehniskās universitātes Nīderlandes laboratorijā bija dati par pirmajiem eksperimentālajiem pierādījumiem pasaulē par Majorana kvazdaļiņu esamību. Pēc 2019. gada aprīļa zinātniskās diskusijas Daba rakstam pievienoja "redakcionālas bažas", un 2020. gada maijā Delftas Tehniskās universitātes Pētniecības integritātes komiteja sāka izmeklēšanu, kas vēl nav pabeigta. 2021. gada februārī autori publicēja jauna raksta par arXiv priekšdruku, atzīstot, ka iepriekšējie secinājumi bija pāragri, un sākotnējā rakstā neiekļauto eksperimentālo datu analīze ir pretrunā secinājumam par Majorana kvazdaļiņu noteikšanu.
Pētniecība un attīstība
- Kā izmantot kvantu algoritmus skaitļošanas bioloģijā
Zinātnieki no Krievijas Kvantu centra un Skoltechidentificēja vairākas jomas, kurās kvantu skaitļošana bioloģijā varētu būt noderīga tuvākajā nākotnē. Starp praktiski svarīgajiem norādītajiem uzdevumiem, piemēram, ir nitrogāzes - fermenta, kas veic atmosfēras slāpekļa piesaistes procesu, izpēte. Nitrogenāzei ir svarīga loma augsnes un ūdenstilpju bagātināšanā ar saistītu slāpekli, un to izmanto arī rūpnieciskā amonjaka ražošanā. Tāpat šķiet reāli atrisināt olbaltumvielu trīsdimensiju struktūras prognozēšanas problēmu, lai kvalitatīvi paātrinātu jaunu zāļu radīšanu, noteiktu DNS saistošo olbaltumvielu transkripcijas faktoru, kam ir galvenā loma gēnu transkripcijā, kā arī efektīvu un rentablu skaitļošanas risinājumu parādīšanās genoma montāžas problēmām.
Pirmie nozīmīgie pieteikuma rezultātikvantu algoritmi bioinformātikā tika gaidīti 2-3 gadus. Nākamais solis pēc tam būs saistīts ar kvantu datoru industrializāciju un to lietojuma mērogošanu.
- Ko kvantu pārākums ir pierādījis praktiskas matemātikas problēmas risināšanā
Kvantu pārākums jau ir bijisparādīts nejaušās stīgu ģenerēšanas un bozona paraugu ņemšanas problēmās. No pielietotā viedokļa šie uzdevumi nepārstāv nekādu vērtību - tie parāda kvantu datoru iespējas un viņu nākotni kopumā.
Starptautiska fiziķu komanda, kuru vadaIordanis Kerenidis no Parīzes universitātes spēja eksperimentāli pierādīt, ka kvantu dators ir ātrāks par klasisko, pārbaudot Būla formulu atbilstības problēmas risinājumu, un ņēma vērā visus iespējamos reālās pasaules ierobežojumus, kas rodas eksperimentā.
Pārbaude tika veikta, izmantojot lineāruoptiskā shēma polinoma laikā, atšķirībā no eksponenciālā laika, ko prasītu klasiskais kalkulators. Risinājuma pārbaude ir solis ceļā uz reālās lietojumprogrammas. Fiziķi ierosina problēmu risināšanai izmantot jaudīgus kvantu datorus un pārbaudīt risinājumu pareizību uz mazāk jaudīgām mašīnām.
- Kā izmantot kvantu kļūdu korekciju, lai uzlabotu mērījumu precizitāti
Esošās kļūdu labošanas metodes iraktīvi, tas ir, viņiem periodiski jāpārbauda sistēmas kļūdas un tūlītēja to labošana. Tam nepieciešami pietiekami aparatūras resursi, un tāpēc tas kavē kvantu datoru mērogošanu. Masačūsetsas Universitātes komanda Amherstā, kuru vada Čens Vangs, ir ieviesusi jauna veida kvantu kļūdu korekciju, kurā kļūdas tiek labotas spontāni.
Eksperimentā, ko veic nepārtrauktikļūdu labošanā tiek izmantoti kontrolēti izkliedējoši sakaru procesi ar vidi vai rezervuāru. Disipatīvās kļūdu labošanas shēma darbojas nepārtraukti, un tai nav nepieciešami mērījumi vai atgriezeniskās saites darbības. Rezultātā palielinātais koherences laiks ļauj ievērojami uzlabot kvantu mērījumu precizitāti. Jaunā metode ir pilnībā saderīga ar esošajām fāžu stabilizācijas un kļūdu labošanas metodēm.
- Kad parādīsies kvantu internets
Pētnieki Endrjū Klelanda laboratorijā(Endrjū Klelands) Čikāgas universitātei pirmo reizi ir izdevies sapīt divus atsevišķus kubitus, savienojot tos ar kabeli. Eksperimenta ietvaros pētnieki izveidoja divus kvantu mezglus, no kuriem katrā bija trīs supravadoši kubi. Izmantojot mezglu savienošanai metru garu supravadīšanas kabeli, zinātnieki katrā mezglā izvēlējās vienu kubitu un sasēja tos kopā, caur kabeli nosūtot kvantu stāvokļus. Sajaukšana tika attiecināta uz citiem kubitiem katrā mezglā. Tādējādi zinātnieki "pastiprināja" kubitu sapīšanos, līdz visi seši kubi divos mezglos bija savienoti vienā globāli sapinušā stāvoklī.
Citā fizikas darbā DelftāNīderlandes Tehniskā universitāte ir izveidojusi tīkla savienojumu ar trim attālajām kvantu ierīcēm, kuru pamatā ir dimanta kubi, tādā veidā, ka jebkuras divas ierīces tīklā ir savstarpēji sapinušies kubi. Tīkls nodrošināja reāllaika komunikāciju, sadalīja patiesos vairāku daļu sapīšanās stāvokļus pa trim mezgliem un apmainījās sapinumiem caur starpposma mezglu.
Visbeidzot, komanda no Purdue universitātesieviesa programmējamu spektra selektīvo optisko slēdzi mērogojamam kvantu informācijas tīklam, kas spēj neatkarīgi kontrolēt dažādus kanālus, kas atdalīti pēc viļņa garuma bez fotonu zudumiem.
- Kā darbojas oglekļa kvīts un kā tas izturas istabas temperatūrā
Austrālijas uzņēmums Archer Materialsizstrādā kvantu mikroshēmas, kas paredzētas darbībai istabas temperatūrā un balstītas uz sākotnējo oglekļa kvitēšanas tehnoloģiju. Archer ir veiksmīgi veicis tiešu qubit materiāla, kas ir galvenā 12CQ mikroshēmas sastāvdaļa, bipolārās pretestības mērīšanu istabas temperatūrā. Izstrādātājiem izdevās reproducējami ierakstīt strāvas-sprieguma līknes dažādos sprieguma diapazonos gan uz atsevišķiem izolētiem kubītiem, gan uz diviem kubītu un kvotu kopām. Pārsvarā kubi pārdzīvoja mērījumus bez bojājumiem un izmaiņām elektroniskajā struktūrā.
Iegūtie dati apstiprina oglekļa kvītu spēju darboties apstākļos, kurus izmanto funkcionālās pusvadītāju ierīcēs istabas temperatūrā.
- Kam izdevās ieviest lielāko dabiskās valodas apstrādi kvantu datorā
Kembridžas kvantu skaitļošana (CQC) jaunā darbāiepazīstina ar pirmajiem eksperimentiem par dabiskās valodas apstrādi IBM kvantu datorā simts vai vairāk teikumu lielām datu kopām. Šis pētījums atspoguļo līdz šim lielāko dabiskās valodas apstrādes uzdevumu eksperimentālo ieviešanu kvantu datorā.
Eksperimentā teikumi tika pasniegti kāparametrizētas kvantu shēmas un vārdu kā kvantu nozīmes, kas "sapinās" saskaņā ar teikuma gramatisko struktūru.
Darbā ir arī detalizēts procesa aprakstskvantu dabiskās valodas apstrāde, kurai, pēc izstrādātāju domām, vajadzētu atvieglot NLP kopienai kvantu valodas apstrādes kodēšanas izmantošanu.
Nacionālās kvantu programmas
- Kādas tehnoloģijas tiks pieņemtas Kanādā?
Valsts aizsardzības departamenta un Kanādas bruņoto spēku iesniegtajā dokumentā ir noteikti prioritārie pētniecības un attīstības uzdevumi militārā departamenta interesēs:
- Gravimetriskie sensori objektu noteikšanai, kas paslēpti aiz sienām.
- Kompakti platjoslas elektromagnētiskie sensori, lai aizstātu tradicionālās antenas.
- Maskēšanās radari.
- Īpaši precīzi tālmēri, kas spēj apstrādāt traucējumus un izaicināt trajektorijas.
- Ultrasensitīvi ķīmiskie detektori.
- Kompakti inerciālie sensori, lai aizstātu GPS navigācijas sistēmu.
Ministrija plāno stimulēt kvantujauninājumus valstī, kā arī ieguldīt pasaulē vadošajā kvantu zinātniskajā un tehnoloģiskajā attīstībā un atvieglot kvantu tehnoloģiju pārnešanu no laboratorijas uz strādājošiem prototipiem.
- Kurš Vācijā radīs kvantu procesorus
Federālā izglītības ministrija unpētījumos tiks piešķirti 14,5 miljoni eiro nacionālā kvantu datora prototipa izstrādei uz supravadīšanas platformas, kas tiks uzstādīts Bavārijas Zinātņu akadēmijas Valtera Meisnera institūtā. Projektā, kura kods ir GeQCoS (vācu kvantu dators, kas balstīts uz supravadītājkubitiem), ir iesaistīta arī Minhenes Tehniskā universitāte, Karlsrūes Tehnoloģiskais institūts, Erlangenas-Nirnbergas universitāte, Jülich pētniecības centrs, Fraunhofer Lietišķās cietvielu fizikas institūts un lielais Eiropas pusvadītāju ražotājs Infineon Technologies.
Vēl būs dotācija 12,4 miljonu eiro apmērāpiešķirts Quantum Project Consortium, kas strādā, lai izveidotu kvantu procesorus konkrētām lietojumprogrammām. Konsorcijā ietilpst jaunuzņēmumi ParityQC un IQM, Infineon Technologies, Jülich pētniecības centrs, Berlīnes Brīvā universitāte un Leibnicas superskaitļošanas centrs. Paredzams, ka projekts ilgs četrus gadus un ietver 54 kubitu kvantu procesora izstrādi.
- Kas pievienojās Vidusatlantijas Kvantu aliansei
Zinātnisko un rūpniecisko organizāciju konsorcijs bijakuru sākotnēji organizēja Merilendas Universitāte kā reģionāla kopiena, kurā ietilpst vairākas lielākās universitātes un uzņēmumi, tostarp CCDC armijas pētījumu laboratorija, Northrop Grumman, Lockheed Martin, IonQ, Booz Allen Hamilton un AWS. Vēlāk to pārdēvēja par Vidusatlantijas kvantu aliansi, lai atspoguļotu tās pieaugošo ģeogrāfisko stāvokli. Jauni alianses dalībnieki ir IBM, Nacionālais standartu un tehnoloģiju institūts (NIST), Protiviti, Quantopo, Quaxys, Bovija Valsts universitāte, Džordžtaunas universitāte, Pitsburgas Kvantu institūts, Delaveras universitāte un Virdžīnijas tehnika. Tagad dalībnieku vidū ir 24 galvenie universitāšu, valdības un rūpniecības partneri.
Bilde
Alianses uzdevumi ietver kopīgu novatorisku tehnoloģiju izstrādi, jaunu kvantu zinātnes atklājumu stimulēšanu, kā arī atbalstu kvantu iesācējiem un darbinieku apmācību.
- Kāpēc Izraēla piešķir 60 miljonus dolāru, lai izveidotu kvantu datoru
Izraēlas Aizsardzības ministrija uninovācijas izsludināja konkursu, lai izveidotu kvantu datoru ar 30-40 kubitiem. Dotācija 60 miljonu ASV dolāru apmērā varēs saņemt gan Izraēlas uzņēmumus, gan universitātes un starptautiskas kompānijas. Uzvarētājam darbs būs jāsāk līdz gada beigām.
Ievietot fotoattēlu:Bilde
Jaunais projekts ir nacionālā projekta sastāvdaļaIzraēlas kvantu tehnoloģiju iniciatīvas ar kopējo budžetu 380 miljoni ASV dolāru.Šobrīd Izraēlā ir tikai daži jaunizveidoti uzņēmumi, piemēram, Classiq Technologies un Quantum Machines, kas izstrādā aparatūru vai programmatūru kvantu datoriem.
Summējot:ir paplašinājusies nacionālo programmu ietekme, pieaudzis investīciju apjoms, lielākie komerciālie kvantu tehnoloģiju izstrādātāji ir apvienojuši spēkus ar nozares uzņēmumiem. Pilna kopsavilkuma versija ir atrodama Krievijas Kvantu centra vietnē.
Skatiet arī:
Atjautības helikopters veiksmīgi paceļas uz Marsa
Tika izveidota pirmā precīzā pasaules karte. Kas vainas visiem pārējiem?
NASA pastāstīja, kā viņi nogādās Marsa paraugus uz Zemes