By ساندرا هيلسيل تم النشر في 20 سبتمبر 2022
ملخصات أخبار الكم افتتح اليوم بالإعلان عن أن JPMorgan Chase هو أحدث شريك في التعاون البحثي الكمي Q-NEXT يليه عرض D-Wave للصلب الكمي المتماسك واسع النطاق. والثالث هو تغطية الأبحاث الواعدة من الصين حول جهاز استشعار كمي صديق للبيئة يعمل على ضوء الشمس.
*****
أصبحت شركة JPMorgan Chase، وهي شركة خدمات مالية عالمية رائدة لها عمليات في جميع أنحاء العالم، عضوًا في مركز أبحاث الكم Q-NEXT. ملخصات أخبار الكم ملخصة أدناه. يمكن قراءة المقال المميز الكامل عن Argonne Labs بالنقر هنا.
Q-NEXT هي وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) المركز الوطني لأبحاث علوم المعلومات الكمية بقيادة DOEمختبر أرجون الوطني. ومع إضافة جيه بي مورجان تشيس، أصبح تعاون Q-NEXT يضم الآن 27 شريكًا مؤسسيًا: 14 شركة و10 جامعات وثلاث مؤسسات. DOE المختبرات الوطنية.
سيتعاون JPMorgan Chase مع Q-NEXT لتعزيز استخدام التقنيات الكمومية للخوارزميات الأساسية وتعزيز حالة أبحاث المعلومات الكمومية. بالإضافة إلى ذلك، تهتم الشركة بالمشاركة مع أفراد المجتمع لبناء خوارزميات خاصة بحالات الاستخدام المالي من أجل التأثير والتطبيق المستقبلي. وإبلاغ وتطوير حلول الجيل التالي للعملاء والشركات. ومن بين العديد من المجالات البحثية، يركز البرنامج على التقدم عبرها الاحصاء الكمية و الاتصالات الكمومية. يتضمن البرنامج بحثًا في مجال توزيع المفاتيح الكمومية، وهي طريقة يتشارك فيها الطرفان مفتاحًا سريًا لفك تشفير المعلومات الكمومية المشفرة.
*****
تُظهر D-Wave التلدين الكمي المتماسك واسع النطاق
دي ويف (رمزها في بورصة نيويورك: QBTS)، الشركة الرائدة في أنظمة وبرامج وخدمات الحوسبة الكمومية، دراسة بارزة تمت مراجعتها من قبل النظراء لأول عرض واسع النطاق للتليين الكمي المتماسك. ملخصات أخبار الكم تلخص هنا. الإعلان الكامل يمكن قراءتها بالضغط هنا.
ولأول مرة، يعرض البحث ديناميكيات انتقال الطور الكمي في معالج التلدين الكمي واسع النطاق القابل للبرمجة باستخدام ما يصل إلى 2000 كيوبت في معالج D-Wave. يتجاوز هذا العرض نطاق أي تحول سابق في الطور الكمي قابل للبرمجة، مما يفتح الباب أمام محاكاة لأطوار غريبة من المادة (حالات غير عادية للمادة، خارج السائل أو الصلب أو الغاز، التي تشكل الكون) والتي قد تكون صعبة الحل لولا ذلك.
وجاء في الإعلان ما يلي: "إن هذه الورقة عبارة عن تعاون بين علماء من D-Wave، وجامعة جنوب كاليفورنيا، ومعهد طوكيو للتكنولوجيا، وجامعة سايتاما الطبية، بعنوان التلدين الكمي المتماسك في سلسلة Ising 2000 كيوبت قابلة للبرمجة،" تم نشرها في مجلة مجلة Nature Physics التي تتم مراجعتها من قبل النظراء متاحة اليوم هنا. تظهر الدراسة أن المعالج الكمي D-Wave القابل للبرمجة بالكامل يمكن استخدامه كمحاكي دقيق لديناميكيات الكم المتماسكة على نطاقات واسعة. تم توضيح ذلك من خلال إظهار أنماط السبينات المترابطة المنفصلة في توافق شبه كامل مع الحلول التحليلية الدقيقة لمعادلة شرودنجر الشهيرة لنظام كمي مثالي، معزول تمامًا عن الضوضاء الخارجية. تعتمد كثافة نقاط الخلل وتباعدها، من بين أمور أخرى، على سرعة وكمية التجربة. وقد تبين أن قياسات معلمات البت الكمي الواحد تتنبأ بدقة بسلوك الأنظمة من 8 إلى 2000 كيوبت، مما يدل على مستويات عالية من التحكم في عمليات المحاكاة الكمومية على جميع المقاييس.
*****
جيمس ر. ريوردون تقارير في أخبار العلم على مستشعرات مجال مغناطيسي جديدة حساسة للغاية تعمل على التخلص من أشعة الليزر المتعطشة للطاقة التي اعتمدت عليها الأجهزة السابقة لإجراء قياساتها واستبدالها بأشعة الشمس. ملخصات أخبار الكم ملخصة أدناه.
يمكن أن يستهلك الليزر 100 واط أو نحو ذلك من الطاقة، مثل إبقاء مصباح كهربائي مضاءً. من المحتمل أن يؤدي هذا الابتكار إلى فصل أجهزة الاستشعار الكمومية عن تلك الحاجة إلى الطاقة. والنتيجة هي نموذج صديق للبيئة في طليعة التكنولوجيا، حسبما أفاد الباحثون في العدد القادم من مجلة المراجعة البدنية X الطاقة.
يستخدم الجهاز ضوء الشمس وليس الخلايا الشمسية لتحويل الضوء إلى كهرباء. وبدلًا من ذلك، يقوم ضوء الشمس بوظيفة ضوء الليزر، كما يقول جيانج فينج دو، عالم الفيزياء بجامعة العلوم والتكنولوجيا الصينية في هيفي. يحتاج المستشعر الكمي الجديد إلى الضوء الأخضر أيضًا. ويوجد الكثير من ذلك في ضوء الشمس، كما يظهر في الأطوال الموجية الخضراء المنعكسة من أوراق الأشجار والعشب. ولجمع ما يكفي منه لتشغيل مقياس المغناطيسية، استبدل دو وزملاؤه الليزر بعدسة قطرها 15 سنتيمترًا لجمع ضوء الشمس. ثم قاموا بتصفية الضوء لإزالة جميع الألوان ما عدا اللون الأخضر وركزوه على الماس الذي يحتوي على عيوب في ذرة النيتروجين. والنتيجة هي مضان أحمر يكشف عن شدة المجال المغناطيسي تمامًا كما تفعل أجهزة قياس المغناطيسية المجهزة بالليزر.
تغيير الطاقة من نوع إلى آخر، كما يحدث عندما تقوم الخلايا الشمسية بجمع الضوء وإنتاج الكهرباء، هي عملية غير فعالة بطبيعتها (SN: 7 / 26 / 17). يدعي الباحثون أن تجنب تحويل ضوء الشمس إلى كهرباء لتشغيل أشعة الليزر يجعل نهجهم أكثر كفاءة بثلاث مرات مما هو ممكن مع الخلايا الشمسية التي تعمل بالليزر.
*****
صناعة السيارات الأوروبية تسير على قدم وساق
تتعاون شركات صناعة السيارات الأوروبية مع شركات الحوسبة الكمومية بوتيرة متزايدة. ملخصات أخبار الكم يلخص هذا المقال الأخير الذي كتبه تريستان جرين في TheNextWeb.
تتمتع صناعة السيارات الأوروبية بتاريخ طويل وغني من الابتكار التكنولوجي. منذ بدايتها مع Nesselsdorfer Wagenbau في عام 1898 إلى التحفة الفنية التي تمثل 2023 ماكلارين أرتورا، مكانة أوروبا في طليعة الصناعة لم تكن موضع شك قط.
ومع أخذ ذلك في الاعتبار، دعونا نفكر في المستقبل. تتضمن الخطوات التالية للصناعة تحقيق قفزة نوعية إلى الأمام.
على الرغم من الضجيج المبكر، إلا أن الباحثين وصانعي السيارات لم يتوصلوا بعد إلى حل مشكلة السيارة ذاتية القيادة. في كل خطوة تتخذها شركات مثل BMW وTesla وWaymo، يبدو أن هناك مئات من النوافذ المنبثقة التي لا يستطيع الذكاء الاصطناعي التعامل معها.
ربما لا نزال بعيدين عن بناء حاسوب كمي يمكن وضعه في السيارة حيث من المفترض أن يكون بمثابة عقلها. لكن التسريع الكمي - قدرة المعالجات الكمومية على إجراء العمليات الحسابية و/أو تشغيل الخوارزميات التي لا يستطيع النظام الكلاسيكي القيام بها في فترة زمنية مفيدة - يمكن أن يوفر تقدمًا في العديد من المجالات الأساسية لأنظمة المركبات ذاتية القيادة.
العلماء في شركة Terra Quantum AG، دخلت مؤخرا في شراكة مع فولكس فاجن لإيجاد طرق جديدة لاستخدام الشبكات العصبية الكمومية الهجينة لتحسين التعرف على الصور.
باسكال، وهي شركة كمومية ناشئة مقرها باريس أيضًا بالشراكة مع BMW في مسعى آخر قائم على الكم. وتأمل الشركة، بالتعاون مع شركة صناعة السيارات الألمانية، في العثور على مواد جديدة أخف وزنا وأكثر متانة لصنع السيارات منها.
تعتبر BMW وVolkswagen من أوائل الشركات التي تبنّت هذا الانفجار الوشيك في أجهزة الحوسبة الكمومية، ولكن يمكنك التأكد من أن كل شركة تصنيع سيارات كبرى أخرى لديها أيضًا خطة للمشاركة في الحدث
وفي نهاية المطاف، فإن مستقبل الصناعة التحويلية بشكل عام، وليس فقط قطاع السيارات، هو مستقبل كمي. ولكن قد يستغرق الأمر بعض الوقت حتى تتحرك الأمور حقًا. لكن الخبر السار هو أن تحليلنا يظهر أن شركات صناعة السيارات ستستفيد كشركاء رائدين في الاقتصاد الكمي الأوروبي السريع التوسع.
*****
ساندرا ك.هيلسيل ، دكتوراه. تقوم بالبحث وإعداد التقارير حول التقنيات الرائدة منذ عام 1990. وهي حاصلة على درجة الدكتوراه. من جامعة أريزونا.
