Industria cuantică
- Cum să distribuiți vaccinurile COVID-19 folosind tehnologiile cuantice
Parteneriat
Rezultatul muncii comune a fostplatformă de calcul bazată pe Digital Annealer, un computer cuantic adiabatic Fujitsu. Platforma a optimizat în mod semnificativ distribuția echipamentului de protecție personală disponibil, minimizând în același timp milele vehiculului și timpii de livrare și a fost aprobată pentru utilizare de către Departamentul de Apărare al SUA. De asemenea, a creat o „platformă de distribuție a vaccinurilor”, o soluție simplificată pentru distribuirea eficientă a vaccinului COVID-19, ca răspuns la cererea în schimbare rapidă. Eficiența ambilor algoritmi crește exponențial odată cu adăugarea de variabile diverse și seturi mari de date din diverse surse.
„Platforma de distribuție a vaccinurilor” este planificată să fie disponibilă pentru utilizare și colectare de noi date de către autoritățile locale din întreaga țară, ceea ce ar trebui să accelereze semnificativ vaccinarea rezidenților din SUA.
- De ce sunt atât de populari generatorii de numere cuantice aleatorii în întreaga lume
Potrivit companiei, piața globală a cuanticuluigeneratorii de numere aleatorii (QRNG) vor crește până la 7,2 miliarde de dolari până în 2026. Experții consideră că piața se va confrunta cu multe fuziuni și achiziții și va fi în cele din urmă modelată de câțiva lideri majori. Acest lucru se datorează intrării relativ ușoare a companiilor de tehnologie pe această piață, împreună cu dificultățile ulterioare în poziționarea produsului și generarea de profituri durabile pentru micii dezvoltatori.
Raport IQT
Conform previziunilor IQT, cel mai mare consumator de QRNG cuVolumul pieței de 3,1 miliarde de dolari va fi centre de date. O creștere semnificativă a vânzărilor (până la 2,2 miliarde USD până în 2026) este așteptată și în sectorul financiar, în special pentru problemele de securitate a informațiilor și modelarea financiară folosind metoda Monte Carlo.
- Cum funcționează o platformă cuantică bazată pe cipuri fotonice?
Startup canadian Xanadu folosind standard șia realizat un cip optic integrat bazat pe nitrură de siliciu într-o tehnologie ușor scalabilă, care implementează așa-numita stare de lumină cluster (încurcată), care este necesară pentru efectuarea calculelor cuantice. Pentru a crea această stare, microcavitățile optice din interiorul cipului transformă lumina laser obișnuită într-un tip de lumină cuantică numită lumină stoarsă, care este apoi împletită folosind o rețea de oglinzi, separatoare de fascicule și fibre optice.
Folosind noul dispozitiv, oamenii de știință au reușitdemonstrează nu numai eșantionarea bosonică gaussiană, ci și rezolvarea a două probleme care au sens practic direct: calcularea spectrelor vibraționale ale moleculelor și determinarea asemănării graficelor matematice reprezentând diferite molecule.
- De ce se folosește învățarea automată cuantică în analiza biomarkerilor de cancer
Crown Bioscience (o subsidiară a JSR LifeSciences, SUA) și Cambridge Quantum Computing (CQC, Marea Britanie) au anunțat începerea lucrărilor comune privind utilizarea calculului cuantic în crearea de medicamente pentru tratamentul bolilor oncologice. Companiile intenționează să dezvolte o strategie de aplicare a algoritmilor de învățare automată cuantică în bioinformatică folosind o bază de date de cercetări preclinice și translaționale în oncologie acumulate de-a lungul a 15 ani și cele mai recente dezvoltări ale CQC în domeniul algoritmilor cuantici.
La prima etapă a cooperării, cuanticăalgoritmii dezvoltați de CQC pentru dispozitivele NISQ vor fi utilizați pentru a analiza baza de date genetică pentru a identifica noi biomarkeri de cancer multigen.
- Modul în care producția de petrol și tehnologiile cuantice sunt „prietenoase”
ExxonMobil va face împreunăS-au dezvoltat algoritmi cuantici pentru optimizarea sistemului de transportare a containerelor maritime. Logistica maritimă reprezintă aproximativ 90% din traficul comercial, iar crearea de lanțuri de aprovizionare optime pentru a reduce timpul total de călătorie și pentru a ține seama de prioritățile de transport este o sarcină de calcul complexă. IBM a testat aplicabilitatea algoritmilor de optimizare utilizând un emulator cuantic pe platforma Qiskit și a detaliat diferite cazuri de utilizare pentru optimizarea cuantică și detaliile tehnice ale creării de soluții de calcul.
Detalii specifice despre cooperarea IBM cu bp nu au fost încăsunt dezvăluite. Se știe doar că sarcina principală a interacțiunii lor este de a crește eficiența sistemului energetic pentru a reduce emisiile de seră și gaze toxice în atmosferă. bp și-a anunțat, de asemenea, decizia de a se alătura IBM QNetwork ca partener industrial.
- De ce Microsoft se retrage cu dovada fermionului Majoranei
Detectarea fermionilor Majorana este importantă pentrudezvoltarea unui qubit topologic este un obiectiv cheie pentru Microsoft. În teorie, acest tip de qubit ar fi mult mai rezistent la zgomotul și distorsiunea mediului și ar reduce cerințele de corectare a erorilor ale unui computer cuantic tolerant la erori.
Articol fondator al cercetătorilor dinlaboratorul olandez al Microsoft și Universitatea de Tehnologie Delft conțineau date despre primele dovezi experimentale din lume ale existenței cvasiparticulelor Majorana. În urma unei discuții științifice din aprilie 2019, Nature a adăugat o „expresie editorială de îngrijorare” la articol, iar în mai 2020, Comitetul de integritate al cercetării tehnologice a Universității Delft a lansat o anchetă care nu a fost încă finalizată. În februarie 2021, autorii au publicat o preimprimare a unui nou articol despre arXiv, recunoscând că concluziile anterioare au fost premature, iar analiza datelor experimentale care nu au fost incluse în articolul original contrazice concluzia cu privire la detectarea cvasiparticulelor de Majorana.
Cercetare și dezvoltare
- Cum să aplicați algoritmii cuantici la biologia computațională
Oamenii de știință de la Centrul cuantic rusesc și Skoltecha identificat mai multe domenii în care calculul cuantic în biologie poate fi util în viitorul apropiat. Printre sarcinile practic importante au indicat, de exemplu, studiul azotazazei - o enzimă care realizează procesul de fixare a azotului atmosferic. Nitrogenaza joacă un rol important în îmbogățirea solului și a corpurilor de apă cu azot legat și este, de asemenea, utilizată în producția industrială de amoniac. De asemenea, pare realist să rezolvăm problema prezicerii structurii tridimensionale a unei proteine pentru a accelera calitativ crearea de noi medicamente, pentru a determina factorul de transcripție a proteinelor care leagă ADN-ul care joacă un rol cheie în transcrierea genelor, precum și apariția unor soluții computaționale eficiente și economice la problemele asamblării genomului.
Primele rezultate semnificative din aplicațiealgoritmi cuantici în bioinformatică au fost așteptați de 2-3 ani. Următorul pas după aceea va fi legat de industrializarea computerelor cuantice și de scalarea aplicațiilor acestora.
- Ce a dovedit superioritatea cuantică în rezolvarea unei probleme practice de matematică
Supremația cuantică a fost dejademonstrat asupra problemelor generării de șiruri aleatorii și a eșantionării bosonului. Din punct de vedere aplicat, aceste sarcini nu au nici o valoare - arată capacitățile computerelor cuantice și viitorul lor în ansamblu.
O echipă internațională de fizicieni condusă deIordanis Kerenidis de la Universitatea din Paris a reușit să demonstreze experimental că un computer cuantic este mai rapid decât unul clasic în verificarea soluției problemei satisfacabilității formulelor booleene și a luat în considerare toate restricțiile posibile din lumea reală care apar în cadrul experimentului.
Verificarea a fost efectuată utilizând o linieschemă optică în timp polinomial, spre deosebire de timpul exponențial, care ar fi cerut de un calculator clasic. Provocarea verificării soluției face un pas către aplicații din lumea reală. Fizicienii propun să utilizeze computere cuantice puternice pentru a rezolva probleme și pentru a verifica corectitudinea soluțiilor pe mașini mai puțin puternice.
- Cum se utilizează corectarea cuantică a erorilor pentru a îmbunătăți precizia măsurării
Metodele existente de corectare a erorilor suntactiv, adică necesită verificarea periodică a sistemului pentru erori și corectarea lor imediată. Acest lucru necesită resurse hardware suficiente și, prin urmare, împiedică scalarea computerelor cuantice. O echipă de la Universitatea Massachusetts din Amherst, condusă de Chen Wang, a implementat un nou tip de corecție cuantică a erorilor în care erorile sunt corectate spontan.
În experimentul efectuat pentru continuucorectarea erorilor utilizează procese controlate de comunicare disipativă cu mediul sau rezervorul. Circuitele de corecție a erorilor disipative funcționează continuu și nu necesită măsurători sau operații de feedback. Timpul de coerență crescut care rezultă are ca rezultat o precizie cuantificată îmbunătățită a măsurării. Noua metodă este pe deplin compatibilă cu metodele existente pentru stabilizarea fazei și corectarea erorilor.
- Când va apărea internetul cuantic
Cercetători la laboratorul Andrew Cleland(Andrew Cleland) Universitatea din Chicago a reușit pentru prima dată să încurce două qubite separate conectându-le cu un cablu. Ca parte a experimentului, cercetătorii au creat două noduri cuantice, fiecare conținând trei qubits supraconductori. Folosind un cablu supraconductor lung de un metru pentru a conecta nodurile, oamenii de știință au selectat apoi un qubit la fiecare nod și le-au legat împreună, trimitând stări cuantice prin cablu. Încurcătura a fost extinsă la alte qubituri la fiecare nod. Astfel, oamenii de știință au „intensificat” încurcarea qubitilor până când toți cei șase qubituri din două noduri au fost conectați într-o stare globală încurcată.
Într-o altă lucrare de fizică de la DelftUniversitatea de Tehnologie din Olanda a conectat în rețea trei dispozitive cuantice la distanță bazate pe qubite de diamant, astfel încât orice două dispozitive din rețea să fie reciproc încurcate reciproc. Rețeaua a furnizat comunicații în timp real, au fost implementate distribuția stărilor autentice de încurcare multipart pe trei noduri și schimbul de încurcături printr-un nod intermediar.
În cele din urmă, echipa de la Universitatea Purduea implementat un comutator optic programabil cu selectivitate a spectrului pentru o rețea de informații cuantice scalabilă, capabilă să controleze în mod independent diferite canale separate prin lungime de undă fără pierderi de fotoni.
- Cum funcționează un qubit de carbon și cum se comportă la temperatura camerei
Compania australiană Archer Materialsdezvoltă cipuri cuantice concepute pentru a funcționa la temperatura camerei și pe baza tehnologiei originale de carbon qubit. Archer a efectuat cu succes o măsurare directă a rezistenței bipolare a materialului qubit, care este componenta principală a cipului 12CQ, la temperatura camerei. Dezvoltatorii au reușit să înregistreze în mod reproductibil curbele curent-tensiune în diferite intervale de tensiune, atât pe qubituri separate izolate, cât și pe două qubite și clustere de qubit. În cea mai mare parte, qubiții au supraviețuit măsurătorilor fără deteriorări sau modificări ale structurii electronice.
Datele obținute confirmă capacitatea qubitilor de carbon de a funcționa în condițiile utilizate în dispozitivele semiconductoare funcționale la temperatura camerei.
- Cine a reușit să implementeze cea mai mare prelucrare a limbajului natural pe un computer cuantic
Cambridge Quantum Computing (CQC) într-o nouă lucrareprezintă rezultatele primelor experimente privind procesarea limbajului natural pe un computer cuantic IBM pentru seturi de date de o sută sau mai multe propoziții. Această cercetare reprezintă cea mai mare implementare experimentală a sarcinilor de procesare a limbajului natural pe un computer cuantic până în prezent.
În experiment, propozițiile au fost prezentate cacircuite cuantice parametrizate și semnificațiile cuvintelor ca stări cuantice care „se încurcă” în conformitate cu structura gramaticală a propoziției.
Lucrarea conține, de asemenea, o descriere detaliată a procesuluiprocesarea cuantică a limbajului natural, despre care dezvoltatorii cred că ar trebui să faciliteze comunității NLP utilizarea codificării procesării limbajului cuantic.
Programe cuantice naționale
- Ce tehnologii vor fi adoptate în Canada?
Documentul, prezentat de Departamentul Apărării Naționale și Forțele Armate Canadiene, identifică sarcinile prioritare de cercetare și dezvoltare în interesul departamentului militar:
- Senzori gravimetrici pentru detectarea obiectelor ascunse în spatele pereților.
- Senzori electromagnetici de bandă largă compactă pentru a înlocui antenele tradiționale.
- Radare furtive.
- Telemetre ultra-precise capabile să gestioneze interferențe și traiectorii provocatoare.
- Detectoare chimice ultrasunete.
- Senzori inerțiali compacti pentru a înlocui sistemul de navigație GPS.
Ministerul intenționează să stimuleze cuanticainovație în țară, precum și să investească în cele mai importante dezvoltări științifice și tehnologice cuantice din lume și să faciliteze transferul de tehnologii cuantice de la laborator la prototipuri de lucru.
- Cine în Germania va crea procesoare cuantice
Ministerul Federal al Educației șicercetarea va aloca 14,5 milioane de euro pentru dezvoltarea unui prototip de computer cuantic național pe o platformă supraconductoare, care va fi instalat la Institutul Walter Meissner al Academiei Bavareze de Științe. Proiectul, denumit în cod GeQCoS (German Quantum Computer based on Superconducting Qubits), implică, de asemenea, Universitatea Tehnică din München, Institutul de Tehnologie Karlsruhe, Universitatea din Erlangen-Nürnberg, Centrul de cercetare Jülich, Institutul Fraunhofer pentru fizica statului solid aplicat și marele producător european de semiconductori Infineon Technologies.
Un alt grant de 12,4 milioane de euro va fialocate Consorțiului Proiectului Quantum, care lucrează la crearea procesoarelor cuantice pentru aplicații specifice. Consorțiul include startup-urile ParityQC și IQM, Infineon Technologies, Centrul de Cercetare Jülich, Universitatea Liberă din Berlin și Centrul de Supercomputing Leibniz. Proiectul este de așteptat să dureze patru ani și include dezvoltarea unui procesor cuantic de 54 de qubiți.
- Cine s-a alăturat Alianței Cuantice Mid-Atlantic
Un consorțiu de organizații științifice și industriale a fostorganizat de Universitatea din Maryland inițial ca o comunitate regională care include mai multe universități și companii importante, printre care CCDC Army Research Laboratory, Northrop Grumman, Lockheed Martin, IonQ, Booz Allen Hamilton și AWS. Ulterior a fost redenumită Alianța Cuantică Mid-Atlantică pentru a reflecta geografia sa crescută. Noii membri ai Alianței sunt IBM, Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST), Protiviti, Quantopo, Quaxys, Bowie State University, Georgetown University, Pittsburgh Quantum Institute, University of Delaware și Virginia Tech. În prezent, există un total de 24 de parteneri universitari, guvernamentali și industriali majori printre participanți.
Imagine
Sarcinile Alianței includ dezvoltarea comună a tehnologiilor inovatoare, stimularea noilor descoperiri în știința cuantică, precum și sprijinirea startup-urilor cuantice și formarea angajaților.
- De ce Israelul alocă 60 de milioane de dolari pentru a crea un computer cuantic
Ministerul Apărării din Israel și Oficiulinovațiile au anunțat o competiție pentru crearea unui computer cuantic cu 30-40 qubits. Subvenția în valoare de 60 de milioane de dolari va putea primi atât întreprinderi israeliene, universități, cât și companii internaționale. Câștigătorul va trebui să înceapă să lucreze înainte de sfârșitul anului.
Inserați fotografia:Imagine
Noul proiect face parte din planul naționalInițiativele de tehnologie cuantică din Israel, cu un buget total de 380 de milioane de dolari. În prezent, există doar câteva start-up-uri în Israel, cum ar fi Classiq Technologies și Quantum Machines, care dezvoltă hardware sau software pentru calculatoare cuantice.
Rezumând:influența programelor naționale s-a extins, volumul investițiilor a crescut, cei mai mari dezvoltatori comerciali de tehnologii cuantice și-au unit forțele cu companiile din industrie. Versiunea completă a rezumatului poate fi găsită pe site-ul Centrului cuantic rusesc.
Vezi și:
Elicopterul ingenios decolează cu succes pe Marte
A fost creată prima hartă exactă a lumii. Ce este în neregulă cu toți ceilalți?
NASA a spus cum vor livra mostre de Marte pe Pământ