Quantum-industrie
- Hoe COVID-19-vaccins te distribueren met behulp van Quantum-technologie
Vennootschap
Het resultaat van gezamenlijk werk wascomputerplatform gebaseerd op Digital Annealer, een adiabatische kwantumcomputer van Fujitsu. Het platform heeft de distributie van beschikbare persoonlijke beschermingsmiddelen aanzienlijk geoptimaliseerd en tegelijkertijd de voertuigkilometers en levertijden geminimaliseerd, en is goedgekeurd voor gebruik door het Amerikaanse ministerie van Defensie. Het heeft ook een ‘vaccindistributieplatform’ gecreëerd, een gestroomlijnde oplossing voor het efficiënt distribueren van COVID-19-vaccins als reactie op de snel veranderende vraag. De efficiëntie van beide algoritmen neemt exponentieel toe met de toevoeging van diverse variabelen en grote datasets uit verschillende bronnen.
Het is de bedoeling dat het “vaccindistributieplatform” beschikbaar zal zijn voor gebruik en het verzamelen van nieuwe gegevens door lokale autoriteiten in het hele land, wat de vaccinatie van inwoners van de VS aanzienlijk zou moeten versnellen.
- Waarom zijn kwantumgeneratoren voor willekeurige getallen zo populair over de hele wereld?
Volgens het bedrijf is de wereldwijde markt voor kwantumRandom Number Generators (QRNG) zullen in 2026 groeien tot $ 7,2 miljard. Deskundigen zijn van mening dat de markt te maken zal krijgen met veel fusies en overnames en uiteindelijk zal worden gevormd door verschillende grote leiders. Dit komt door de relatief gemakkelijke toetreding van technologiebedrijven tot deze markt, in combinatie met de daaruit voortvloeiende moeilijkheden bij het positioneren van het product en het genereren van duurzame winsten voor kleine ontwikkelaars.
IQT-rapport
Volgens IQT-prognoses is de grootste consument van QRNG metHet marktvolume van $3,1 miljard zal bestaan uit datacenters. Ook in de financiële sector wordt een aanzienlijke stijging van de omzet (tot 2,2 miljard dollar in 2026) verwacht, vooral als het gaat om problemen op het gebied van informatiebeveiliging en financiële modellering met behulp van de Monte Carlo-methode.
- Hoe werkt een kwantumplatform op basis van fotonische chips?
Canadese startup Xanadu met behulp van standaard enmaakte een geïntegreerde optische chip op basis van siliciumnitride in een gemakkelijk schaalbare technologie, die de zogenaamde cluster (verstrengelde) toestand van licht implementeert, die nodig is voor het uitvoeren van kwantumberekeningen. Om deze toestand te creëren, zetten optische microholtes in de chip gewoon laserlicht om in een soort kwantumlicht dat geperst licht wordt genoemd, dat vervolgens met elkaar wordt verweven met behulp van een netwerk van spiegels, straalsplitsers en optische vezels.
Met behulp van het nieuwe apparaat konden wetenschappers datdemonstreren niet alleen Gaussiaanse bosonische bemonstering, maar ook de oplossing van twee problemen die een directe praktische betekenis hebben: het berekenen van de trillingsspectra van moleculen en het bepalen van de gelijkenis van wiskundige grafieken die verschillende moleculen vertegenwoordigen.
- Waarom Quantum Machine Learning wordt gebruikt bij de analyse van kankerbiomarkers
Crown Bioscience (een dochteronderneming van JSR LifeSciences, VS) en Cambridge Quantum Computing (CQC, VK) kondigden de start aan van gezamenlijk werk aan het gebruik van kwantumcomputers bij het maken van medicijnen voor de behandeling van oncologische ziekten. De bedrijven zijn van plan een strategie te ontwikkelen voor het toepassen van quantum machine learning-algoritmen in de bio-informatica, met behulp van een database van preklinisch en translationeel onderzoek in de oncologie die de afgelopen vijftien jaar is verzameld en de nieuwste ontwikkelingen van CQC op het gebied van kwantumalgoritmen.
In de eerste fase van samenwerking, quantumalgoritmen ontwikkeld door CQC voor NISQ-apparaten zullen worden gebruikt om de genetische database te analyseren om nieuwe multigene kankerbiomarkers te identificeren.
- Hoe olieproductie en kwantumtechnologieën 'vriendelijk' zijn
ExxonMobil zal gezamenlijkEr zijn kwantumalgoritmen ontwikkeld om het systeem van zeecontainertransport te optimaliseren. Maritieme logistiek is goed voor ongeveer 90% van al het handelsverkeer, en het creëren van optimale toeleveringsketens om de totale reistijd te verminderen en rekening te houden met de transportprioriteiten is een complexe computertaak. IBM heeft de toepasbaarheid van de optimalisatie-algoritmen getest met behulp van een kwantumemulator op het Qiskit-platform en heeft verschillende use-cases voor kwantumoptimalisatie en de technische details van het maken van rekenoplossingen gedetailleerd beschreven.
Specifieke details over de samenwerking van IBM met bp zijn er nog nietworden bekendgemaakt. Het is alleen bekend dat de belangrijkste taak van hun interactie het verhogen van de efficiëntie van het energiesysteem is om de uitstoot van broeikasgassen en giftige gassen in de atmosfeer te verminderen. bp kondigde ook zijn beslissing aan om zich bij IBM QNetwork aan te sluiten als industriepartner.
- Waarom Microsoft zich terugtrekt met bewijs van Majorana's fermion
Detectie van Majorana-fermionen is belangrijk voorhet ontwikkelen van een topologische qubit is een belangrijk doel voor Microsoft. In theorie zou dit type qubit veel beter bestand zijn tegen ruis en omgevingsvervorming en de foutcorrectievereisten van een fouttolerante kwantumcomputer verminderen.
Oprichtingsartikel door onderzoekers vanhet Nederlandse laboratorium van Microsoft en de TU Delft bevatte gegevens over 's werelds eerste experimentele bewijs van het bestaan van Majorana-quasideeltjes. Na een wetenschappelijke discussie in april 2019 voegde Nature een 'redactionele uiting van bezorgdheid' toe aan het artikel en in mei 2020 startte de Commissie Wetenschappelijke Integriteit Delft een onderzoek dat nog niet is afgerond. In februari 2021 publiceerden de auteurs een voordruk van een nieuw artikel over arXiv, waarbij ze erkenden dat de eerdere conclusies voorbarig waren, en dat de analyse van experimentele gegevens die niet in het oorspronkelijke artikel waren opgenomen in tegenspraak is met de conclusie over de detectie van Majorana-quasideeltjes.
Onderzoek en ontwikkeling
- Hoe kwantumalgoritmen toe te passen op computationele biologie
Wetenschappers van het Russian Quantum Center en Skoltechidentificeerde verschillende gebieden waarop quantum computing in de biologie in de nabije toekomst nuttig kan zijn. Een van de praktisch belangrijke taken die zijn aangegeven, is bijvoorbeeld de studie van stikstofase - een enzym dat het proces uitvoert om atmosferische stikstof te fixeren. Nitrogenase speelt een belangrijke rol bij de verrijking van bodem en waterlichamen met gebonden stikstof, en wordt ook gebruikt bij de industriële productie van ammoniak. Het lijkt ook realistisch om het probleem van het voorspellen van de driedimensionale structuur van een eiwit op te lossen om de creatie van nieuwe geneesmiddelen kwalitatief te versnellen, om de transcriptiefactor te bepalen van DNA-bindende eiwitten die een sleutelrol spelen bij gentranscriptie, en de opkomst van efficiënte en economische computationele oplossingen voor problemen van genoomassemblage.
De eerste significante resultaten van de applicatiekwantumalgoritmen in bio-informatica worden verwacht voor 2-3 jaar. De volgende stap daarna zal betrekking hebben op de industrialisatie van kwantumcomputers en het opschalen van hun toepassingen.
- Wat de kwantumsuperioriteit heeft bewezen bij het oplossen van een praktisch wiskundig probleem
Kwantum-suprematie is er al geweestgedemonstreerd over de problemen van het genereren van willekeurige tekenreeksen en boson-bemonstering. Vanuit toegepast oogpunt hebben deze taken geen enkele waarde - ze tonen de mogelijkheden van kwantumcomputers en hun toekomst als geheel.
Een internationaal team van natuurkundigen onder leiding vanIordanis Kerenidis van de Universiteit van Parijs kon experimenteel aantonen dat een kwantumcomputer sneller is dan een klassieke computer bij het controleren van de oplossing voor het probleem van de vervulbaarheid van Booleaanse formules en hield rekening met alle mogelijke reële beperkingen die zich in het experiment voordoen.
De controle is uitgevoerd met een lineairoptisch schema in polynomiale tijd, in tegenstelling tot exponentiële tijd, die vereist zou zijn voor een klassieke rekenmachine. De uitdaging van het verifiëren van de oplossing is een stap richting real-world applicaties. Natuurkundigen stellen voor om krachtige kwantumcomputers te gebruiken om problemen op te lossen, en om de juistheid van oplossingen op minder krachtige machines te controleren.
- Quantum Error Correction gebruiken om de meetnauwkeurigheid te verbeteren
De bestaande foutcorrectiemethoden zijnactief, dat wil zeggen, ze vereisen periodieke controle van het systeem op fouten en hun onmiddellijke correctie. Dit vereist voldoende hardwarebronnen en belemmert daarmee de schaalvergroting van kwantumcomputers. Een team van de Universiteit van Massachusetts in Amherst, geleid door Chen Wang, heeft een nieuw type kwantumfoutcorrectie geïmplementeerd waarbij fouten spontaan worden gecorrigeerd.
In het experiment uitgevoerd voor continuFoutcorrectie maakt gebruik van gecontroleerde dissipatieve communicatieprocessen met de omgeving of het reservoir. Dissipatieve foutcorrectieschakelingen werken continu en vereisen geen metingen of feedbackbewerkingen. De resulterende verhoogde coherentietijd resulteert in een aanzienlijk verbeterde nauwkeurigheid van de kwantummeting. De nieuwe methode is volledig compatibel met bestaande methoden voor fasestabilisatie en foutcorrectie.
- Wanneer zal het quantuminternet verschijnen
Onderzoekers bij Andrew Cleland Laboratory(Andrew Cleland) De University of Chicago is er voor het eerst in geslaagd om twee afzonderlijke qubits met elkaar te verstrengelen door ze met een kabel te verbinden. Als onderdeel van het experiment creëerden de onderzoekers twee kwantumknooppunten, elk met drie supergeleidende qubits. Met behulp van een supergeleidende kabel van een meter lang om de knooppunten met elkaar te verbinden, selecteerden de wetenschappers vervolgens een qubit op elk knooppunt en bonden ze aan elkaar, waarbij ze kwantumtoestanden door de kabel stuurden. De verstrengeling werd uitgebreid naar andere qubits op elk knooppunt. Zodoende hebben de wetenschappers de verstrengeling van de qubits "geïntensiveerd" totdat alle zes qubits in twee knooppunten verbonden waren in één globaal verstrengelde toestand.
In een ander natuurkundig werk in DelftDe Technische Universiteit in Nederland heeft drie op afstand gelegen kwantumapparaten op basis van diamant-qubits op zo'n manier in een netwerk opgenomen dat twee apparaten op het netwerk onderling verstrengelde qubits zijn. Het netwerk zorgde voor real-time communicatie, de distributie van echte meervoudige verstrengelingstoestanden over drie knooppunten en de uitwisseling van verwikkelingen via een tussenliggend knooppunt werden geïmplementeerd.
Tenslotte het team van Purdue Universityimplementeerde een programmeerbare spectrumselectieve optische schakelaar voor een schaalbaar kwantuminformatienetwerk, dat in staat is om onafhankelijk verschillende kanalen te besturen, gescheiden door golflengte, zonder fotonverlies.
- Hoe een carbon qubit werkt en hoe deze zich gedraagt bij kamertemperatuur
Australisch bedrijf Archer Materialsontwikkelt kwantumchips die zijn ontworpen om te werken bij kamertemperatuur en gebaseerd op de originele carbon qubit-technologie. Archer heeft met succes een directe meting uitgevoerd van de bipolaire weerstand van het qubit-materiaal, het belangrijkste onderdeel van de 12CQ-chip, bij kamertemperatuur. De ontwikkelaars slaagden erin om stroom-spanningscurves reproduceerbaar vast te leggen in verschillende spanningsbereiken, zowel op afzonderlijke geïsoleerde qubits als op twee qubits en qubit-clusters. Meestal doorstonden de qubits metingen zonder schade of veranderingen in de elektronische structuur.
De verkregen gegevens bevestigen het vermogen van koolstof-qubits om te werken onder de omstandigheden die worden gebruikt in functionele halfgeleiderapparaten bij kamertemperatuur.
- Wie slaagde erin om de grootste natuurlijke taalverwerking op een kwantumcomputer te implementeren
Cambridge Quantum Computing (CQC) in nieuw werkpresenteert de resultaten van de eerste experimenten met natuurlijke taalverwerking op een IBM-kwantumcomputer voor datasets van honderd of meer zinnen groot. Dit onderzoek vertegenwoordigt de grootste experimentele implementatie van natuurlijke taalverwerkingstaken op een kwantumcomputer tot nu toe.
In het experiment werden zinnen gepresenteerd alsgeparametriseerde kwantumcircuits, en de betekenissen van woorden als kwantumtoestanden die "verstrikt raken" in overeenstemming met de grammaticale structuur van de zin.
Het werk bevat ook een gedetailleerde beschrijving van het proceskwantumverwerking van natuurlijke taal, waarvan de ontwikkelaars vinden dat het het voor de NLP-gemeenschap gemakkelijker zou moeten maken om codering voor kwantumtaalverwerking te gebruiken.
Nationale kwantumprogramma's
- Welke technologieën zullen in Canada worden toegepast?
Het document, gepresenteerd door het Ministerie van Nationale Defensie en de Canadese strijdkrachten, identificeert de prioritaire onderzoeks- en ontwikkelingstaken in het belang van de militaire afdeling:
- Gravimetrische sensoren voor het detecteren van objecten die achter muren verborgen zijn.
- Compacte breedband elektromagnetische sensoren ter vervanging van traditionele antennes.
- Heimelijke radars.
- Ultraprecieze afstandsmeters die in staat zijn om interferentie en uitdagende trajecten te verwerken.
- Ultragevoelige chemische detectoren.
- Compacte traagheidssensoren ter vervanging van het gps-navigatiesysteem.
Het ministerie wil kwantum stimulereninnovatie in het land, evenals investeren in 's werelds toonaangevende kwantumwetenschappelijke en technologische ontwikkelingen en de overdracht van kwantumtechnologieën van het laboratorium naar werkende prototypes vergemakkelijken.
- Wie in Duitsland gaat kwantumprocessors maken?
Federaal Ministerie van Onderwijs enonderzoek trekt 14,5 miljoen euro uit voor de ontwikkeling van een prototype van een nationale kwantumcomputer op een supergeleidend platform, dat zal worden geïnstalleerd in het Walter Meissner Instituut van de Beierse Academie van Wetenschappen. Het project, met de codenaam GeQCoS (Duitse kwantumcomputer op basis van supergeleidende Qubits), omvat ook de Technische Universiteit van München, het Karlsruhe Instituut voor Technologie, de Universiteit van Erlangen-Neurenberg, het Jülich Research Center, het Fraunhofer Instituut voor Toegepaste Solid State Physics en de grote Europese halfgeleiderfabrikant Infineon Technologies.
Er komt nog een subsidie van 12,4 miljoen eurotoegewezen aan het Quantum Project Consortium, dat werkt aan het creëren van quantumprocessors voor specifieke toepassingen. Het consortium omvat startups ParityQC en IQM, Infineon Technologies, Jülich Research Center, Vrije Universiteit van Berlijn en Leibniz Supercomputing Center. Het project zal naar verwachting vier jaar duren en omvat de ontwikkeling van een 54-qubit quantumprocessor.
- Wie sloot zich aan bij de Mid-Atlantic Quantum Alliance
Een consortium van wetenschappelijke en industriële organisaties wasgeorganiseerd door de Universiteit van Maryland, oorspronkelijk als een regionale gemeenschap die verschillende grote universiteiten en bedrijven omvat, waaronder het CCDC Army Research Laboratory, Northrop Grumman, Lockheed Martin, IonQ, Booz Allen Hamilton en AWS. Het werd later omgedoopt tot de Mid-Atlantic Quantum Alliance om zijn toegenomen geografie te weerspiegelen. Nieuwe leden van de alliantie zijn IBM, National Institute of Standards and Technology (NIST), Protiviti, Quantopo, Quaxys, Bowie State University, Georgetown University, Pittsburgh Quantum Institute, University of Delaware en Virginia Tech. Er zijn nu in totaal 24 grote universitaire, overheids- en industriële partners onder de deelnemers.
Afbeelding
De taken van de alliantie omvatten de gezamenlijke ontwikkeling van innovatieve technologieën, het stimuleren van nieuwe ontdekkingen in de kwantumwetenschap, het ondersteunen van kwantumstartups en het opleiden van werknemers.
- Waarom Israël 60 miljoen dollar uittrekt om een kwantumcomputer te maken
Het Israëlische Ministerie van Defensie en het Bureau vaninnovations kondigde een wedstrijd aan om een kwantumcomputer te maken met 30-40 qubits. De subsidie van $ 60 miljoen zal zowel Israëlische ondernemingen als universiteiten en internationale bedrijven kunnen ontvangen. De winnaar zal voor het einde van het jaar moeten beginnen met werken.
Foto invoegen:Afbeelding
Het nieuwe project maakt deel uit van het landelijkeIsraëlische initiatieven op het gebied van kwantumtechnologie met een totaal budget van $ 380 miljoen Momenteel zijn er maar een paar startups in Israël, zoals Classiq Technologies en Quantum Machines, die hardware of software voor kwantumcomputers ontwikkelen.
Opsommen:de invloed van nationale programma's is groter geworden, het investeringsbedrag is toegenomen, de grootste commerciële ontwikkelaars van kwantumtechnologieën hebben hun krachten gebundeld met industriële bedrijven. De volledige versie van de samenvatting is te vinden op de website van het Russian Quantum Center.
Zie ook:
Vindingrijkheidshelikopter stijgt met succes op op Mars
De eerste nauwkeurige kaart van de wereld is gemaakt. Wat is er mis met de rest?
NASA vertelde hoe ze monsters van Mars naar de aarde zullen brengen