Apesar da pandemia, os desenvolvimentos no campo da computação quântica não pararam: gigantes globais de TI
Pesquisa e desenvolvimento
Gerador de número aleatório mais rápido
Números aleatórios são essenciaiscriptografia e modelagem numérica. Uma equipe de cientistas do Russian Quantum Center, juntamente com colegas da Oxford University, Goldsmiths College e da Free University of Berlin, anuncia o desenvolvimento de um dispositivo óptico ultrarrápido capaz de gerar uma sequência aleatória garantida a uma velocidade de 8,05 GB por segundo, tornando-o o gerador de números aleatórios mais rápido até hoje. Protótipos previamente criados de tais dispositivos tinham uma velocidade várias ordens de magnitude menor.
A tecnologia desenvolvida pode formar a baseprodução de dispositivos comerciais com uma ampla gama de aplicações. Assim, a Samsung apresentou recentemente um telemóvel com gerador quântico de números aleatórios, o que indica a procura desta tecnologia no mercado de massa.
Rede quântica baseada em drones
Os fótons emaranhados foram previamente transferidos com sucesso paraa distância é de mais de mil quilômetros entre as estações de satélite e terrestres, mas agora uma equipe de cientistas da Universidade de Nanjing mostrou que a comunicação segura pode ser estabelecida usando equipamentos razoavelmente baratos.
Neste experimento, a rede quântica foiimplementados usando dois drones em vôo livre no ar a uma distância de 400 metros um do outro e a uma distância de 200 metros de suas estações de recepção em solo. No total, levando-se em consideração a altura dos voos dos drones, o canal de comunicação quântica pelo ar tinha uma extensão total de cerca de um quilômetro. As estações terrestres para receber fótons foram armadas com telescópios com abertura de 26 mm e receptores de fóton único.
Essa solução permitirá em qualquer lugar rapidamenteimplantar canais de comunicação operacional seguros. No futuro, a equipe planeja aumentar o tamanho da rede usando vários drones que podem transmitir mensagens criptografadas ou dados para um computador quântico por longas distâncias.
Teletransporte quântico
Equipe de pesquisa composta porrepresentantes de universidades e empresas americanas e canadenses sob a liderança de Panayotis Spenzouris (Fermi National Accelerator Laboratory) demonstraram uma transferência estável do estado quântico de um qubit ao longo de uma distância de 44 quilômetros.
O teletransporte quântico é necessário para muitosaplicações de informação quântica, incluindo a chamada internet quântica. O experimento do Fermilab usou sensores convencionais de fóton único e redes de telecomunicações de fibra óptica.
A precisão da transferência de um estado quântico emexperimento foi de 90%, o que é considerado um valor extremamente alto. Em experimentos futuros, os cientistas vão estabelecer um novo recorde para distância de teletransporte e o número de qubits acoplados atualizando o sistema, que está planejado para o segundo trimestre de 2021. No futuro, isso ajudará a realizar a computação quântica distribuída, como a computação em cluster, mas sem um gargalo na forma de limitações de largura de banda da rede.
Cirurgia de treliça
Os métodos existentes de correção de erros quânticos são complicados pelo fato de que sua implementação requer centenas ou mesmo milhares de qubits físicos conectados uns aos outros.
A equipe da Universidade de Innsbruck sob a liderançaO professor Rainer Blatt relatou pela primeira vez a criação de dois qubits lógicos únicos, protegidos da perda de informação quântica, conseguindo o seu acoplamento e transferindo informação lógica entre eles. Isto foi conseguido em um processador quântico baseado em armadilhas de íons, composto por apenas dez qubits físicos, e usando a chamada cirurgia de rede. Esta técnica permite que qubits lógicos sejam combinados ou separados executando operações lógicas específicas em uma parte dos qubits físicos subjacentes.
O método usado requer significativamente menosmais operações para criar concatenação de qubit do que abordagens tradicionais, e demonstrar tais operações - blocos de construção fundamentais para a computação quântica - é um passo importante para a implementação prática da computação quântica tolerante a falhas.
Indústria Quântica
Comparações moleculares
A indústria farmacêutica está extremamente interessada no surgimento de novas tecnologias para a criação de medicamentos, incluindo o uso de modelagem e triagem molecular quântica.
Gigante farmacêutica alemã BoehringerIngelheim, conhecida por seus desenvolvimentos em design de medicamentos auxiliados por computador e modelagem in silico, uniu forças com o Google no campo da computação quântica.
E a farmacêutica suíça Rocheinicia cooperação com a britânica Cambridge Quantum Computing, na qual métodos de computação quântica serão usados para encontrar novos métodos de tratamento de doenças.
Anteriormente, foi relatado que o americanoa empresa de biotecnologia Biogen está fazendo parceria com a startup 1Qbit em um projeto piloto que visa acelerar a descoberta de medicamentos usando computadores quânticos para comparações moleculares. Usando a triagem quântica de um grande número de moléculas, ela planeja encontrar novos medicamentos eficazes para doenças neurodegenerativas, como esclerose múltipla, Alzheimer e Parkinson.
Fluxos multifásicos
Aker BP (uma grande empresa independente de exploração e produção de petróleo na Europa - Hi-Tech) e CQC criaram um algoritmo de aprendizado de máquina quântico para classificar fluxos multifásicos.
Fluxos multifásicos no transporte por dutosrequerem monitoramento, rastreamento, análise e gerenciamento bastante cuidadosos. O algoritmo permite análise de fluxo de tempo polinomial e é implementado em um processador quântico IBM.
Classificador testado em dados AkerBP requer apenas alguns qubits para corresponder ao desempenho de uma máquina de vetores de suporte clássica (SVM) com kernels não lineares. É uma das primeiras aplicações das soluções de aprendizado de máquina quântica da era NISQ no setor de energia.
Peças para bmw
A montadora alemã iniciou um experimento para otimizar o sistema de aquisição e fornecimento de componentes de produção por meio de um computador quântico.
Normalmente dentro do ciclo de produçãoos fabricantes de automóveis estão considerando centenas de opções de fornecimento de diversos fornecedores, com prazos de entrega e custos de peças variados. Escolher o circuito ideal é uma tarefa computacional assustadora. A BMW planeja realizar os primeiros cálculos no computador Honeywell H0 e, posteriormente, passar para o sistema H1 mais poderoso. Supõe-se que a vantagem computacional sobre os sistemas de computação clássicos será alcançada em um ano e meio a dois anos.
Em outubro de 2020, outra grande montadora, a Toyota, anunciou o lançamento de um projeto semelhante para otimizar sua rede logística.
Criostato de dissolução
Pioneira em criostatos de dissolução,Oxford Instruments NanoScience anunciou uma parceria com Oxford Quantum Circuits, que será a primeira no mundo a aceitar a entrega da próxima geração do sistema de resfriamento Proteox Cryofree®.
Baixas temperaturas são necessárias para detectarefeitos quânticos sutis ocultos pelo ruído de vibrações térmicas, mas o resfriamento eficiente continua sendo um problema sério em muitas implementações de sistemas quânticos.
Novo criostato de dissolução da Oxford Instrumentsfornece alta estabilidade de controle de temperatura na faixa mK e suporta um grande número de conexões elétricas, o que facilita a integração de processadores quânticos.
Computadores quânticos com armadilhas iônicas
A startup IonQ anunciou uma aliança de três anos comO Centro de Apoio à Pesquisa de Informação Quântica (Centro Q) é uma organização independente estabelecida na Universidade Sungkyunkwan, na Coreia do Sul, para formar um ecossistema nacional de pesquisa no campo da ciência da informação quântica.
A colaboração criará quantumcomputadores com armadilhas iônicas IonQ disponíveis para pesquisadores e estudantes na Coréia do Sul. A IonQ considera o mercado de alta tecnologia sul-coreano importante para a expansão de sua própria tecnologia.
O programa quântico nacional da Coreia do Sul começou em 2019 e prevê a criação de um processador quântico de cinco qubit dentro de cinco anos.
Programas quânticos nacionais
1,8 bilhões de euros para a indústria quântica
França anunciou oficialmente a decisãoinvestir 1,8 mil milhões de euros em tecnologias quânticas. De acordo com o plano apresentado pelo presidente francês, Emmanuel Macron, o investimento está previsto para cinco anos. O governo francês aumentará o financiamento para a indústria quântica dos actuais 60 milhões de euros para 200 milhões de euros por ano. Outros 200 milhões de euros virão da União Europeia e espera-se que 550 milhões de euros venham do sector privado.
Destes fundos:
- cerca de 780 milhões de euros serão destinados à criação de um computador quântico;
- € 250 milhões para sensores quânticos;
- € 150 milhões para criptografia pós-quântica;
- 320 milhões de euros para comunicações quânticas;
- 300 milhões de euros para tecnologias conexas, como a criogenia.
Com esse volume de investimentos, a França se tornará um dos principais países a investir em tecnologias quânticas, ao lado dos Estados Unidos, China, Índia e Alemanha.
Bavarian Quantum Initiative
Munich Quantum será criada na Alemanhavale, para o qual a Baviera atribuirá um total de 300 milhões de euros. No vale quântico haverá um parque tecnológico com salas limpas bem equipadas, sistemas para produção de materiais nano e de película fina, além de laboratórios de desenvolvimento e testes.
As principais tarefas do vale serão criarcomputadores quânticos, simuladores quânticos para encontrar novos materiais, pesquisa no campo da metrologia quântica para medições altamente precisas de campos elétricos ou magnéticos e criptografia quântica.
Note-se que a Alemanha já tem o maiorA UE tem um programa nacional para o desenvolvimento de tecnologias quânticas. Em julho de 2020, o governo federal anunciou a sua prorrogação pelos próximos 10 anos com um orçamento de 2 mil milhões de euros, além do programa quântico geral da UE.
Abordagem modular
Ao criar computadores quânticos, sua chaveos componentes são geralmente projetados e fabricados por uma empresa, o que é bastante caro e demorado. Para acelerar o desenvolvimento de um computador quântico nacional, várias startups na Holanda concordaram em usar uma abordagem modular: empresas independentes se concentrarão no desenvolvimento de certos elementos do computador quântico para integrá-los em um único sistema no futuro.
Integrantes do novo consórcio IMPAQT, criadoPara tanto, as startups foram Orange QS, fornecedora de sistemas quânticos integrados, Qblox, fornecedora de pilha de controle quântico, Delft Circuits, desenvolvedora de equipamentos quânticos para entrada-saída criogênica, e Qu&Co, desenvolvedora de tecnologia quântica. algoritmos e softwares.
2021 começou para o quantum globalas comunidades são tão ativas quanto possível: o investimento público em desenvolvimento cresceu, o número de casos industriais e de estudos internacionais aumentou. A versão completa do resumo pode ser encontrada no site do Russian Quantum Center.
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