Kvanteindustri
- Hvordan distribuere covid-19-vaksiner ved hjelp av kvanteteknologi
Samarbeid
Resultatet av felles arbeid bledataplattform basert på Digital Annealer, en Fujitsu adiabatisk kvantedatamaskin. Plattformen har betydelig optimert distribusjonen av tilgjengelig personlig verneutstyr samtidig som kjøretøyets mil og leveringstider er minimalisert, og er godkjent for bruk av det amerikanske forsvarsdepartementet. Det har også skapt en "vaksinedistribusjonsplattform", en strømlinjeformet løsning for effektiv distribusjon av COVID-19-vaksiner som svar på raskt skiftende etterspørsel. Effektiviteten til begge algoritmene øker eksponentielt med tillegg av forskjellige variabler og store datasett fra forskjellige kilder.
"Vaksinedistribusjonsplattformen" er planlagt å være tilgjengelig for bruk og ny datainnsamling av lokale myndigheter over hele landet, noe som skal øke hastigheten på vaksinasjonen av innbyggere i USA betydelig.
- Hvorfor er kvantumtallgeneratorer så populære rundt om i verden
Ifølge selskapet, det globale markedet for kvantetilfeldige tallgeneratorer (QRNG) vil vokse til 7,2 milliarder dollar innen 2026. Eksperter tror markedet vil møte mange fusjoner og oppkjøp og til slutt vil bli formet av noen få store ledere. Dette skyldes den relativt enkle opptreden av teknologibedrifter i dette markedet, kombinert med de påfølgende vanskeligheter med å posisjonere produktet og generere bærekraftig fortjeneste for små utviklere.
IQT-rapport
Ifølge IQT prognoser, den største forbrukeren av QRNG medMarkedsvolumet på 3,1 milliarder dollar vil være datasentre. En betydelig økning i omsetningen (opptil 2,2 milliarder dollar innen 2026) forventes også i finanssektoren, spesielt for problemer med informasjonssikkerhet og finansiell modellering ved bruk av Monte Carlo-metoden.
- Hvordan fungerer en kvanteplattform basert på fotoniske brikker?
Kanadisk oppstart Xanadu ved bruk av standard oglaget en integrert optisk brikke basert på silisiumnitrid i en lett skalerbar teknologi, som implementerer den såkalte klynge (sammenfiltrede) lystilstanden, som er nødvendig for å utføre kvanteberegninger. For å skape denne tilstanden konverterer optiske mikrohuligheter inne i brikken vanlig laserlys til en type kvantelys som kalles klemt lys, som deretter flettes sammen ved hjelp av et nettverk av speil, stråledelere og optiske fibre.
Ved å bruke den nye enheten kunne forskeredemonstrere ikke bare Gaussisk bosonisk prøvetaking, men også løsningen av to problemer som har direkte praktisk betydning: beregning av vibrasjonsspektrene til molekyler og bestemme likheten mellom matematiske grafer som representerer forskjellige molekyler.
- Hvorfor kvantemaskinlæring brukes i kreftbiomarkøranalyse
Crown Bioscience (et datterselskap av JSR LifeSciences, USA) og Cambridge Quantum Computing (CQC, Storbritannia) kunngjorde starten på felles arbeid med bruk av kvantedatabehandling for å lage legemidler for behandling av onkologiske sykdommer. Selskapene planlegger å utvikle en strategi for å anvende kvantemaskinlæringsalgoritmer i bioinformatikk ved å bruke en database med preklinisk og translasjonsforskning innen onkologi akkumulert over 15 år og den siste utviklingen av CQC innen kvantealgoritmer.
På den første fasen av samarbeidet, kvanteAlgoritmer utviklet av CQC for NISQ-enheter vil bli brukt til å analysere den genetiske databasen for å identifisere nye multigene kreftbiomarkører.
- Hvordan oljeproduksjon og kvanteteknologier er "vennlige"
ExxonMobil vil i fellesskapKvantealgoritmer for optimalisering av systemet for sjøcontainertransport er utviklet. Maritim logistikk utgjør omtrent 90% av all handelstrafikk, og å skape optimale forsyningskjeder for å redusere total reisetid og ta hensyn til transportprioritetene er en kompleks beregningsoppgave. IBM har testet anvendeligheten av optimaliseringsalgoritmene ved hjelp av en kvanteemulator på Qiskit-plattformen og detaljert ulike bruksområder for kvanteoptimalisering og de tekniske detaljene for å lage beregningsløsninger.
Spesifikke detaljer om IBMs samarbeid med bp har ennå ikke værter avslørt. Det er bare kjent at hovedoppgaven for deres samhandling er å øke effektiviteten i energisystemet for å redusere utslipp av drivhus og giftige gasser til atmosfæren. bp kunngjorde også sin beslutning om å bli IBM QNetwork som bransjepartner.
- Hvorfor Microsoft trekker seg med bevis på Majoranas fermion
Påvisning av Majorana fermioner er viktig forå utvikle en topologisk qubit er et nøkkelmål for Microsoft. I teorien vil denne typen qubit være mye mer motstandsdyktig mot støy og miljøforvrengning og redusere feilrettingskravene til en feiltolerant kvantedatamaskin.
Grunnleggende artikkel av forskere fradet nederlandske laboratoriet til Microsoft og Delft University of Technology inneholdt data om verdens første eksperimentelle bevis på eksistensen av Majorana kvasepartikler. Etter en vitenskapelig diskusjon i april 2019 la Nature til et "redaksjonelt uttrykk for bekymring" i artikkelen, og i mai 2020 startet Delft University of Technology Research Integrity Committee en undersøkelse som ennå ikke er fullført. I februar 2021 publiserte forfatterne en fortrykk av en ny artikkel om arXiv, og erkjente at de tidligere konklusjonene var for tidlige, og analysen av eksperimentelle data som ikke var inkludert i den opprinnelige artikkelen, strider mot konklusjonen om påvisning av Majorana kvasepartikler.
Forskning og utvikling
- Hvordan bruke kvantealgoritmer til beregningsbiologi
Forskere fra det russiske kvantesenteret og Skoltechidentifiserte flere områder der kvanteberegning i biologi kan være nyttig i nær fremtid. Blant de praktisk viktige oppgavene som er angitt, for eksempel studien av nitrogenase - et enzym som utfører prosessen med å fiksere atmosfærisk nitrogen. Nitrogenase spiller en viktig rolle i berikelsen av jord og vannforekomster med bundet nitrogen, og brukes også i industriell produksjon av ammoniakk. Det virker også realistisk å løse problemet med å forutsi den tredimensjonale strukturen til et protein for kvalitativt å akselerere dannelsen av nye medisiner, for å bestemme transkripsjonsfaktoren til DNA-bindende proteiner som spiller en nøkkelrolle i gentranskripsjon, så vel som fremveksten av effektive og økonomiske beregningsløsninger på problemer med genommontering.
De første viktige resultatene fra applikasjonenkvantealgoritmer i bioinformatikk har vært forventet i 2-3 år. Det neste trinnet etter det vil være relatert til kommersialisering av kvantedatamaskiner og skalering av applikasjonene deres.
- Hva kvanteoverlegenhet har bevist ved å løse et praktisk matematikkproblem
Kvanteoverlegenhet har allerede værtdemonstrert på problemene med tilfeldig strenggenerering og bosonprøvetaking. Fra et anvendt synspunkt representerer disse oppgavene ingen verdi - de viser evnene til kvantecomputere og deres fremtid som helhet.
Et internasjonalt team av fysikere ledet avIordanis Kerenidis fra University of Paris var i stand til å vise eksperimentelt at en kvantedatamaskin er raskere enn en klassisk når det gjelder å sjekke løsningen på problemet med tilfredsstillelsen til boolske formler og vurderte alle mulige restriksjoner fra den virkelige verden som oppstår i eksperimentet.
Kontrollen ble utført ved hjelp av en lineæroptisk skjema i polynomisk tid, i motsetning til eksponentiell tid, noe som ville være påkrevd av en klassisk kalkulator. Utfordringen med å verifisere løsningen tar et skritt mot virkelige applikasjoner. Fysikere foreslår å bruke kraftige kvantedatamaskiner for å løse problemer, og for å kontrollere riktigheten av løsninger på mindre kraftige maskiner.
- Hvordan bruke kvantefeilkorrigering for å forbedre målingens nøyaktighet
De eksisterende feilkorrigeringsmetodene eraktive, det vil si at de krever periodisk kontroll av systemet for feil og deres umiddelbare rettelse. Dette krever tilstrekkelige maskinvareressurser og hindrer derfor skalering av kvantecomputere. Et team ved University of Massachusetts i Amherst, ledet av Chen Wang, har implementert en ny type kvantefeilkorreksjon der feil korrigeres spontant.
I eksperimentet utført for kontinuerligfeilretting bruker kontrollerte dissipative kommunikasjonsprosesser med miljøet eller reservoaret. Dissipative feilkorreksjonskretser fungerer kontinuerlig og krever ikke målinger eller tilbakemeldingsoperasjoner. Den resulterende økte koherensstiden resulterer i betydelig forbedret kvantemålingsnøyaktighet. Den nye metoden er fullt kompatibel med eksisterende metoder for fasestabilisering og feilretting.
- Når vil kvanteinternettet vises
Forskere ved Andrew Cleland Laboratory(Andrew Cleland) University of Chicago har for første gang lyktes i å vikle sammen to separate qubits ved å koble dem med en kabel. Som en del av eksperimentet opprettet forskerne to kvanteknuter som hver inneholder tre superledende qubits. Ved å bruke en meter lang superledende kabel for å koble til nodene, valgte forskerne en qubit ved hver node og bundet dem sammen og sendte kvantetilstander gjennom kabelen. Forviklingen ble utvidet til andre qubits ved hver node. Dermed "intensiverte" forskerne sammenfiltringen av qubits til alle seks qubits i to noder var koblet sammen i en globalt sammenfiltret tilstand.
I et annet fysikkverk i DelftUniversity of Technology i Nederland har koblet sammen tre eksterne kvanteenheter basert på diamant-qubits på en slik måte at to enheter i nettverket er gjensidig viklet inn qubits. Nettverket ga sanntidskommunikasjon, distribusjon av ekte flerdelt forviklingstilstander over tre noder og utveksling av forviklinger gjennom en mellomnode ble implementert.
Til slutt, teamet fra Purdue Universityimplementert en programmerbar spektrum-selektiv optisk svitsj for et skalerbart kvanteinformasjonsnettverk, som er i stand til uavhengig å kontrollere forskjellige kanaler adskilt av bølgelengde uten foton tap.
- Hvordan en karbonkvinne fungerer og hvordan den oppfører seg ved romtemperatur
Det australske selskapet Archer Materialsutvikler kvanteflis designet for å fungere ved romtemperatur og basert på den opprinnelige karbon-qubit-teknologien. Archer har med suksess utført en direkte måling av bipolar motstand av qubit-materialet, som er hovedkomponenten i 12CQ-brikken, ved romtemperatur. Utviklerne klarte å reproduserbart registrere strømspenningskurver i forskjellige spenningsområder både på separate isolerte qubits og på to qubits og qubit-klynger. For det meste overlevde qubits målingene uten skade eller endringer i den elektroniske strukturen.
Dataene som er oppnådd bekrefter karbonkubits evne til å arbeide under forholdene som brukes i funksjonelle halvlederanordninger ved romtemperatur.
- Hvem klarte å implementere den største naturlige språkbehandlingen på en kvantecomputer
Cambridge Quantum Computing (CQC) i nytt arbeidpresenterer resultatene av de første eksperimentene på naturlig språkbehandling på en IBM kvantedatamaskin for datasett på hundre eller flere setninger i størrelse. Denne forskningen representerer den største eksperimentelle implementeringen av naturlig språkbehandlingsoppgaver på en kvantedatamaskin til dags dato.
I eksperimentet ble setninger presentert somparametriserte kvantekretser, og betydningen av ord som kvantestatus som "vikler seg" i samsvar med setningens grammatiske struktur.
Arbeidet inneholder også en detaljert beskrivelse av prosessenkvante naturlig språkbehandling, som utviklerne mener burde gjøre det lettere for NLP-samfunnet å bruke koding for kvantespråkbehandling.
Nasjonale kvanteprogrammer
- Hvilke teknologier vil bli tatt i bruk i Canada?
Dokumentet, presentert av Department of National Defense og de kanadiske væpnede styrker, identifiserer de prioriterte forsknings- og utviklingsoppgavene i militæravdelingens interesse:
- Gravimetriske sensorer for å oppdage gjenstander skjult bak vegger.
- Kompakte elektromagnetiske sensorer for bredbånd for å erstatte tradisjonelle antenner.
- Skjult radarer.
- Ultra-presise avstandsmålere som kan håndtere forstyrrelser og utfordrende baner.
- Ultrasensitive kjemiske detektorer.
- Kompakte treghetssensorer for å erstatte GPS-navigasjonssystemet.
Departementet planlegger å stimulere kvanteinnovasjon i landet, samt investere i verdens ledende kvantevitenskapelige og teknologiske utvikling og legge til rette for overføring av kvanteteknologier fra laboratoriet til fungerende prototyper.
- Hvem i Tyskland skal lage kvanteprosessorer
Forbundsdepartementet for utdanning ogforskning vil bevilge 14,5 millioner euro til utvikling av en prototype av en nasjonal kvantecomputer på en superledende plattform, som vil bli installert ved Walter Meissner Institute of the Bavarian Academy of Sciences. Prosjektet, kodenavnet GeQCoS (tysk Quantum Computer basert på superledende Qubits), involverer også det tekniske universitetet i München, Karlsruhe teknologiske institutt, Universitetet i Erlangen-Nürnberg, Jülich Research Center, Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics and den store europeiske halvlederprodusenten Infineon Technologies.
Et annet tilskudd på 12,4 millioner euro vil væreallokert til Quantum Project Consortium, som jobber med å lage kvanteprosessorer for spesifikke applikasjoner. Konsortiet inkluderer startups ParityQC og IQM, Infineon Technologies, Jülich Research Center, Free University of Berlin og Leibniz Supercomputing Center. Prosjektet forventes å vare i fire år og inkluderer utvikling av en 54-qubit kvanteprosessor.
- Som ble med i Mid-Atlantic Quantum Alliance
Et konsortium av vitenskapelige og industrielle organisasjoner varorganisert av University of Maryland opprinnelig som et regionalt samfunn som inkluderer flere store universiteter og selskaper, inkludert CCDC Army Research Laboratory, Northrop Grumman, Lockheed Martin, IonQ, Booz Allen Hamilton og AWS. Det ble senere omdøpt til Mid-Atlantic Quantum Alliance for å gjenspeile den økte geografien. Nye medlemmer av Alliance er IBM, National Institute of Standards and Technology (NIST), Protiviti, Quantopo, Quaxys, Bowie State University, Georgetown University, Pittsburgh Quantum Institute, University of Delaware og Virginia Tech. Det er nå 24 store universitets-, regjerings- og industrielle partnere blant deltakerne.
Bilde
Alliansens oppgaver inkluderer felles utvikling av innovative teknologier, stimulering av nye oppdagelser innen kvantevitenskap, samt støtte kvanteoppstart og opplæring av ansatte.
- Hvorfor Israel bevilger 60 millioner dollar for å lage en kvantedatamaskin
Israels forsvarsdepartement og kontoret forinnovations kunngjorde en konkurranse om å lage en kvantecomputer med 30-40 qubits. Tilskuddet på $ 60 millioner vil kunne motta både israelske bedrifter og universiteter og internasjonale selskaper. Vinneren må starte arbeidet før utgangen av året.
Sett inn bilde:Bilde
Det nye prosjektet er en del av det nasjonaleIsraels kvanteteknologiske initiativer med et samlet budsjett på $ 380 millioner. For tiden er det bare noen få oppstart i Israel, for eksempel Classiq Technologies og Quantum Machines, som utvikler maskinvare eller programvare for kvantedatamaskiner.
Oppsummering:innflytelsen fra nasjonale programmer har utvidet seg, investeringsmengden har vokst, de største kommersielle utviklerne av kvanteteknologier har slått seg sammen med industribedrifter. Den fulle versjonen av fordøyelsen finner du på nettstedet til det russiske kvantesenteret.
Se også:
Oppfinnsomhetshelikopter tar vellykket avgang på Mars
Det første nøyaktige kartet over verden ble opprettet. Hva er galt med alle andre?
NASA fortalte hvordan de vil levere prøver av Mars til jorden