Истраживање и развој
Аустралијски истраживачи су развили ултрабрзо окретање рупа
Један од изазова у развоју спин кубитаје губитак њихове кохерентности са повећањем брзине рада. Нова студија аустралијских научника (ФЛЕЕТ, ЦКЦ2Т) у сарадњи са колегама са Универзитета у Британској Колумбији (Канада) указује да се компромис између брзине и кохеренције може постићи коришћењем рупа као кубита, понашајући се као позитивно наелектрисани електрони. Кубити за рупе, за разлику од електронских, много су мање изложени нежељеним флуктуирајућим електричним пољима која постоје у било ком материјалу. Штавише, „златна средина“, у којој је кубит рупе најмање осетљив на такву буку, такође је тачка у којој се може најбрже радити. Овај приступ отвара могућност потенцијалног скалирања кубита на мини-квантни рачунар заснован на „низу“ битова.
Научници из Стуттгарта довели су у питање постојање квантних спин течности
Спин течност је врло ретка магнетна струјастање материје у којем се, за разлику од већине материјала, центрифуге не распоређују ни на ултра ниским температурама, већ формирају колективна заплетена стања. Из тог разлога, спин течности се сматрају обећавајућим медијем за стварање тополошког (отпорног на грешке) квантног рачунара.
До сада је постојало спин течностипотврђена само посредним мерењима и одређеним теоријским претпоставкама. Научници са Универзитета у Стуттгарту по први пут су користили технику широкопојасне спин резонантне спектроскопије за проучавање процеса наручивања у спиновој течности и установили да се при паду температуре дешава неочекивани процес формирања просторно одвојених спинских парова, што вероватно оповргава погледи на темељна својства овог егзотичног облика материје.
Мачји кубити су квантни рачунар учинили отпорнијим на кварове
Група амазонских научника на челу са ФернандомБрандао је развио нови дизајн за квантни рачунар који је толерантан на грешке. Користили су такозване мачје кубите, или кубите у суперпозицији кохерентних стања са супротним фазама. Идеја је да једном када се такав кубит стабилизује, грешке при окретању бита постају изузетно ретке, а грешке окретања фазе постају све чешће. А да бисте се заштитили од грешака у преокрету фазе, можете користити активну корекцију грешака.
Истраживачи су извели пуне симулацијебука, укључујући детаљно проучавање ретких процеса окретања битова. Коришћењем архитектуре предложене у раду и активном корекцијом грешака постиже се логичка грешка од 2,7 × 10-8 користећи само девет кубита кода података - побољшање за више од пет редова величине у поређењу са потпуно незаштићеним кубитима.
Нови код за исправљање грешака омогућава вам рад у окружењима са високим нивоом шума
Међу многим кодовима за исправљање грешака постојетакозвани површински кодови. За њихово представљање користи се дводимензионална решетка, на ивицама којих се налазе кубити. Неки од њих су укључени у прорачуне, а други део помаже у препознавању и исправљању грешака. Површинске кодове користи, на пример, Гоогле у својим суперпроводним уређајима.
Истраживачи са Универзитета у Сиднеју подРуководство Бенџамина Брауна успело је да развије код који је био двоструко ефикаснији од постојећег. Аутори су га тестирали на малим системима и показали да нови код захтева мање додатних физичких кубита за исправљање грешака и у неким случајевима премашује теоријску процену. Због своје робусности на буку, нови кодови обећавају за примену у великим системима, где ће захтевати знатно мање додатних кубита.
Национални квантни програми
Покретање домаћих платформи у облаку за приступ квантним рачунарима
Руски квантни центар је отворио приступ облакуна емулатор квантног рачунарства СимЦИМ, који користи класичне алгоритме који симулирају понашање квантних система. Цлоуд платформа ће бити корисна за решавање проблема дискретне оптимизације, као и за анализу економског ефекта увођења архитектура квантног рачунарства.
У будућности, платформа ће омогућити приступнајновији квантни рачунари настали у оквиру имплементације Мапе пута за квантно рачунарство, као и квантни рачунари независних међународних компанија. За удобност компанија клијената из различитих индустрија, креиран је скуп готових апликација за финансијску оптимизацију, квантну хемију, биоинформатику, логистику итд., као и скуп алата за упоредну анализу алгоритама.
Физичка основа за другу платформу,развијен у Центру за квантне технологије Московског државног универзитета, постоје два система: квантни процесор заснован на неутралним атомима у оптичким замкама и линеарно-оптички квантни рачунар. Тренутно су корисницима на располагању класични симулатори квантних процесора, у блиској будућности биће могуће добити приступ стварном оптичком чипу. Платформа вам омогућава да примените и тестирате готово све квантне и хибридне квантно-класичне алгоритме.
Канадски институт објавио је извештај о националним квантним стратегијама 46 земаља
Извештај на 57 страница садржи анализу постојећиху свету квантних иницијатива. Према степену развијености националних програма, земље су подељене у четири категорије: 17 земаља са координисаном квантном стратегијом (укључујући Русију, САД, Кину, Немачку, Француску), три земље са развојном квантном стратегијом (Канада), 12 земаља. без формално усвојене стратегије, али са значајним учешћем владиних иницијатива у квантној области (Аустралија, Данска, Финска) и 14 земаља учесница у међународним програмима (балтичке земље, Турска, Пољска).
Међу разним мерама подршке владе:стварање истраживачких центара и центара за истраживање и развој, конкурси за владине грантове, директна улагања у квантне пројекте и вентуре финансирање. Према речима аутора извештаја, већина ових мера је спроведена у Русији, са изузетком организовања специјализованих конкурса за грантове у области квантне науке и технологије.
Именовани најбољи универзитети у квантном рачунарству
Стручњаци портала Тхе Куантум Даили именовали су 12 најбољих истраживачких универзитета на свету који су постигли успех у развоју квантних рачунарских система.
Међу њима пет америчких универзитета иинститути (Харвард, МИТ, универзитети у Мериленду, Берклију и Чикагу) и по један универзитет из Кине (Универзитет за науку и технологију), Канаде (Ватерлоо), Сингапура (Нанианг Тецхнологицал Университи), Аустралије (Сиднеи), Немачке (Лудвиг и Макимилиан у Минхену) и Аустрији (Инсбрук).
Канадска влада за седам година инвестира 288 милиона долара у квантна истраживања
Канада је један од светских лидера упоље квантних истраживања и развоја, заузимајући прво место међу земљама Г7 по издацима у овој области по становнику. Међутим, за разлику од других земаља, Канада нема формално прихваћени квантни програм.
У оквиру мера за обнављање економије послепандемије ЦОВИД-19, влада је формулисала предлог буџета за 2021. годину под називом План за опоравак радних места, раст и отпорност. Конкретно, планирано је да се издвоји 288 милиона долара за развој и финансирање националне квантне стратегије. Програм укључује координирани развој фундаменталних и примењених истраживања и јачање лидерства земље у овом продорном правцу.
Влада САД најављује нове програме финансирања за квантна истраживања
Министарство енергетике издваја 25 милиона долара за фундаментални рад на развоју квантног интернета, који укључује стварање првог тестног кревета на регионалном нивоу.
Такође, два нова програма подржавају САДВојни истраживачки уред: Први укључује развој фундаментално нових метода дизајнирања, производње и контроле кубитова како би се побољшала њихова стабилност у поређењу са модерним уређајима. Други програм усмерен је на циљану подршку талентованих постдипломаца и истраживача међу америчким грађанима у области квантне обраде информација и квантног очитавања.
Аустралијско Министарство одбране изабрало је НЕЦ и Д-Ваве за изазове логистике одбране
Као резултат такмичења, сарадњаАустралијско представништво НЕЦ Цорпоратион - НЕЦ Аустралиа - и Д-Ваве Системс Инц. (Канада) изабрана је за извршиоца пројекта о коришћењу хибридног квантног рачунарства у решавању проблема „последње миље” у логистици. Развијена технологија је дизајнирана да оптимизује употребу аутономних возила за снабдевање различитих јединица из централне базе снабдевања.
НЕЦ и Д-Ваве су у новембру 2019. године склопили споразум о партнерству за заједнички развој квантних апликација. Ово је прва таква интеракција за компаније са купцима изван Јапана.
У Финској је створен нови институт за координацију рада у области квантних технологија
Универзитет Аалто, Универзитет у Хелсинкију и ЦентарТехничко истраживање Финска ВТТ је потписао уговор о сарадњи у области квантне науке и технологије под покровитељством основаног финског Института за квантни институтК. Удруживањем снага, странке настоје да Финску задрже на челу све конкурентнијег глобалног технолошког поља.
Тренутно ВТТ заједно са финскимстартуп ИКМ ради на стварању првог квантног рачунара у Финској. Овај пројекат биће почетна платформа за даља истраживања, иновације и комерцијалне активности у области квантних технологија.
Квантна индустрија
ПсиКуантум и ГлобалФоундриес почињу масовну производњу компоненти фотонског процесора
Калифорнијски стартуп ПсиКуантум јелидер у привлачењу инвестиција међу свим квантним компанијама (508,5 милиона долара). Његов циљ је да развије први фотонски квантни процесор К1, који се састоји од милион кубита.
Заједно са ГлобалФоундриес, који се бавиУговором о производњи полупроводничких производа, ПсиКуантум је показао способност производње и интегрисања, на стандардној опреми, главних компоненти фотонског процесора, укључујући оптичка кола, изворе појединачних фотона и детекторе. Посебна опрема потребна за масовну производњу фотонских процесора већ је инсталирана у две фабрике ГлобалФоундриес у Њујорку (силицијумска фотоника) и Дрездену (електронске компоненте) и ускоро ће се масовно производити.
НТТ и Токио Институте оф Тецхнологи проучавају примену машина у медицини
Кохерентна Исингова машина користи квантефекте у систему интеракционих спинова, али није у потпуности квантни рачунар. Његова главна сврха је решавање проблема комбинаторне оптимизације. НТТ Ресеарцх и Токио Институте оф Тецхнологи користе Исинг Мацхине за стварање нових лекова. Рачунски задатак је пронаћи оптимално подударање између огромног броја комбинација молекула лекова и циљних протеина.
Друго подручје примене је такозвано компримованосондирање - омогућиће вам да обрађујете велике скупове података великом брзином, брзо одбацујући фрагменте који не садрже корисне информације. Овај приступ се може користити за анализу магнетне резонанце и слика рачунарске томографије.
Куантум Бриллианце и Куантум Соутх ће развити решења за оптимизацију логистике
Аустралијски стартуп Куантум Бриллианцеразвија квантну платформу засновану на слободним местима азота у дијаманту, способну за рад на собној температури. Сарадња са Куантум Соутх (Уругвај) започела је 2018. године и у почетку је имала за циљ развој логистичких решења помоћу софтверског емулатора процесора. Компаније су постале финалисти Аирбус Куантум Цомпутинг Цхалленге-а.
Компаније сада инсталирају два кубитаквантни рачунар у суперкомпјутерском центру Павсеи у Перту, Аустралија, да се интегрише са класичним суперкомпјутером и реши логистичке проблеме у хибридном окружењу. Очекује се да ће са повећањем величине процесора и развојем софтвера рачунарски систем значајно надмашити класичне уређаје по рачунарској снази.
К-ЦТРЛ истражује оптимизацију саобраћаја у Аустралији
Аустралијско Министарство саобраћајаНови Јужни Велс је најавио сарадњу са К-ЦТРЛ за коришћење квантног рачунара за управљање сложеном транспортном мрежом. К-ЦТРЛ ће се такође позабавити једним од хитних питања за највећи аустралијски град Сиднеј - ажурирањем распореда јавног превоза током масовних јавних догађаја. Могућност прилагођавања распореда у реалном времену може значајно побољшати ефикасност градске транспортне мреже и смањити проблеме загушења.
Први ИБМ К Систем Оне инсталиран у Европи
ИБМ-ов први квантни рачунар ван САДпостављен је у оквиру заједничког пројекта са Фраунхофер-Геселлсцхафтом. Машина је инсталирана на локацији ИБМ-а у Енингену, близу Штутгарта, за ексклузивну употребу Фраунхоферовог друштва и његових партнера у оквиру активности Компетентног центра за квантно рачунарство Баден-Виртемберг.
ИБМ К Систем Оне ће се користити уу складу са немачким законом, што је важна предност за кориснике у погледу заштите података и безбедности интелектуалне својине. Инсталација другог ИБМ квантног рачунара изван Сједињених Држава планирана је за ову годину на Универзитету у Токију.
Креиран је квантни сензор способан за надзор читавог радиофреквентног опсега
Квантни сензори засновани на Ридберговим атомиматек недавно су почели да се користе као детектори за електромагнетно зрачење. По први пут, америчка војска их је почела развијати с циљем праћења радио -фреквенцијског простора помоћу једног широкопојасног детектора за све радио -таласне опсеге.
У новом раду војни истраживачи америчке војскеИстраживачка лабораторија је показала високу осетљивост компактног (1 цм) сензора у опсегу од 1 кХз до 1 ТХз, а такође га је упоредила са алтернативним широкопојасним пријемницима заснованим на електро-оптичким кристалима и диполним антенама.
Квантни лидар ће помоћи у откривању цурења метана током производње нафте и природног гаса
Развијена КЛМ технологија (УК).ултра-осетљиви атмосферски лидар са квантним детектором једног фотона који може да визуелизује и квантификује цурење метана из производње и употребе нафте и природног гаса.
Пројекат подржава БП, НатионалГрид, АМЕТЕК Ланд и британска влада, а лидар је био један од првих комерцијалних производа у оквиру националног програма квантне технологије у Великој Британији. Прва верзија лидара доступна је за комерцијална тестирања ове године, а испитивања камера инсталираних на беспилотним летелицама почеће 2022. године.
Опширније:
Маглине, комете и звездани расадници: приказују најбољу астрофотографију године
Подаци шпијунских сателита помогли су да се открије узрок топљења глечера у Азији
Коронавирус у пећини: све о кинеским рударима који су 2012. патили од чудне упале плућа