CERNs Quantum Technology Initiative (QTI) er designet til at forbedre samarbejdet mellem højenergifysik og kvanteteknologisamfund. Joe McEntee taler med Benjamin Frisch, medlem af CERN QTI-ledelsesteamet og CERN's Knowledge Transfer-gruppe, om resultater til dato og prioriteterne for næste fase af initiativet, som startede i januar 2024
Hvad er de langsigtede mål for CERN QTI?
I de første tre år har CERN QTI har fremskyndet dialogen mellem højenergifysik (HEP) og kvanteteknologisamfund. Det handler om at skabe forståelse for gensidige fordele, identificere muligheder, som kvante giver i HEP, og etablere specifikke kompetenceområder, hvor CERN-forskere og ingeniører kan bidrage til udviklingen af kvanteteknologier og -applikationer – både inden for CERN såvel som inden for industrien og bredere økonomi.
CERN QTI-køreplanen, der blev offentliggjort i 2021, former vores aktivitet i forhold til et sæt strategiske mål, herunder: videnskabelig/teknisk udvikling og kapacitetsopbygning; etablering af fælles udviklingspartnerskaber med industrien og den akademiske verden; oprettelse af et kvanteteknologisk fællesskab inden for HEP; og tæt integration med nationale og internationale kvanteinitiativer. Disse referencepunkter udmønter sig i en mangfoldig R&D-indsats på CERN og specifikke projekter, der spænder over kvanteteori og simulering; kvanteberegning og algoritmer; kvanteregistrering og relaterede nanoteknologier; og kvantenetværk.
Så du søger større konvergens mellem HEP og kvanteteknologiske samfund?
Korrekt. CERN QTI stræber efter at fungere som et omdrejningspunkt for F&U-samarbejde og videnudveksling mellem HEP- og kvanteteknologisamfundene, uanset om det er akademiske, industrielle eller offentlige partnere. Uddannelse, opsøgende og teknisk formidling er prioriteterne. Et eksempel, skabt og organiseret af CERN QTI, er den internationale konference om kvanteteknologier for højenergifysik (QT4HEP). Den første udgave, der blev afholdt på CERN i november 2022, tiltrak mere end 250 internationale eksperter (se "QC4HEP White Paper: kapløbet om kvantefordele", nedenfor). Som opfølgning var CERN i november 2023 vært for den syvende udgave af den tværfaglige Quantum Techniques in Machine Learning (QTML) konference med mere end 330 deltagere.
Mere specifikt, hvordan maksimerer CERN QTI engagementet med kvanteindustrien og forsyningskæden?
CERNs vidensoverførsel (KT) ggruppen varetager CERN QTIs aktiviteter i form af industriel engagementsstrategi. Dette starter med en analyse af det industrielle økosystem i CERNs medlemslande og associerede medlemslande plus en gennemgang af udækkede behov på tværs af kvanteforsyningskæden. Alt dette kortlægges derefter versus CERNs kvanteknowhow og teknologier for at informere diskussioner med industrien om licensering, rådgivning, fælles udviklingsprojekter og intellektuel ejendomsret.
Formelle links til nøgleaktører i kvanteforsyningskæden er blevet etableret gennem CERNs associerede medlemskab af European Quantum Industry Consortium (QuIC), en paneuropæisk brancheforening for kvanteindustrien. Synlighed er alt i denne henseende, og derfor har CERN QTI en fremtrædende udstillertilstedeværelse ved flagskibsbegivenheder som European Quantum Technologies Conference (afholdt i Hannover, Tyskland, i oktober) for at fremhæve CERN som en potentiel innovationspartner for kvanteteknologivirksomheder.
Hvordan støtter CERN QTI en bredere indsats for at udvikle den specialiserede kvantearbejdsstyrke?
Et CERN-initiativ til at opmuntre krydsbefrugtning mellem HEP og kvanteteknologisektoren inkluderer naturligvis en forpligtelse til kapacitetsopbygning. CERN er en smeltedigel af mere end 16 mennesker - ansatte videnskabsmænd og ingeniører, postdocs og kandidatstuderende, samt mere end 000 videnskabelige brugere fra forskningsinstitutter og universiteter over hele verden.
Sideløbende med praktisk træning tilbyder CERN QTI denne mangfoldige arbejdsstyrke løbende uddannelse, træning og faglig udvikling inden for alt kvante – herunder for eksempel QTI Journal Club, QTI Theory Forum, samt et omfattende program med kvantevidenskabsforedrag, workshops og skoler. Blandt CERN QTI's flagskibstræningsbegivenheder er det syv-delte introduktionskursus om kvanteberegning givet af Elias Combarro (Universitetet i Oviedo, Spanien). Kurset blev transmitteret live og gratis i slutningen af 2020 og tiltrækker stadig betydeligt engagement i dag.
QC4HEP-hvidbogen: kapløbet om kvantefordele
Dannelsen af en dedikeret arbejdsgruppe om Quantum Computing for HEP (QC4HEP) var blandt de overordnede udviklinger på den internationale konference om Quantum Technologies for High-Energy Physics (QT4HEP), som fandt sted på CERN i november 2022.
Arbejdsgruppen, som omfatter mere end 50 medlemmer fra HEP-institutter på tværs af EU, USA og Japan, har til opgave at analysere potentialet for kvantecomputere til at realisere en "paradigmatisk ændring" i computerhardware og -software til naturvidenskab og videre.
"Vi ser på muligheden for at estimere de nødvendige ressourcer fra sag til sag for at nå den såkaldte kvantefordel, hvor beregninger, der er uopnåelige eller ekstremt dyre med klassiske maskiner, bliver mulige eller praktiske med kvantecomputere," siger Michele Grossi , kvante senior fellow ved CERN og medlem af CERN QTI og QC4HEP arbejdsgruppen. "Gruppen erkender, at HEP-fællesskabet er nøglen til at frigøre kraften ved kvantecomputere, da feltet er en rig kilde til udfordrende beregningsproblemer."
Der mangler heller ikke momentum. I juli i år udgav QC4HEP-arbejdsgruppen en hvidbog (tilgængelig på arXiv) for at identificere use-cases i teoretisk og eksperimentel partikelfysik, hvor kvanteberegning kunne give betydelige langsigtede fordele. Artiklen er forfattet af eksperter fra CERN, DESY, IBM Quantum og over 30 andre organisationer.
"Med hensyn til teoretiske aspekter inden for partikelfysik," tilføjer Grossi, "er der lovende områder relateret til udviklingen af kvantetilstande, gittermålteori, neutrinoscillationer og kvantefeltteorier generelt. På den eksperimentelle side udskiller hvidbogen i mellemtiden områder relateret til jet- og sporrekonstruktion under højenergipartikelkollisioner, udvinding af sjældne signaler, for-og-ud over Standard Model-problemer og parton-byger [kaskader af stråling]."
Arbejdsgruppen prioriterer i øjeblikket et sæt HEP-applikationer, der skal implementeres som en del af IBM Quantums "100×100"-udfordring, en næste generations kvantecomputertestbed, der kommer online i 2024.
Yderligere læsning
Alberto Di Meglio et al. 2023 Kvanteberegning til højenergifysik: state of the art og udfordringer. Resumé af QC4HEP arbejdsgruppen arXiv
Hvilke erfaringer er der blevet lært under fase I af CERN QTI?
Det er opmuntrende at se bred anerkendelse af CERN QTI's ekspertise som en drivkraft for videnskabeligt samarbejde på tværs af discipliner – faktisk fungerer som en "ærlig mægler", der forbinder HEP- og kvanteteknologisamfundene. Der er også sket håndgribelige fremskridt, hvor de projekter, der blev forfulgt i de første to år af CERN QTI, peger på langsigtede muligheder for kvanteteknologier inden for mange områder af HEP – fra teoretiske overvejelser og kvantedatabehandlingsinfrastrukturer til "big data"-analyse til næste generation detektordesign på tværs af forskellige energiregimer.
QUANT-NETs testbed-innovationer: genskabelse af kvantenetværket
I samarbejde med industrien og akademiske partnere er CERN QTI også forpligtet til at skalere talentpipelinen – uanset om det understøtter videnskabelige programmer her på CERN eller overfører disse eftertragtede færdigheder til den nye kvanteforsyningskæde. Sidstnævnte er nøglen: Mens mange kommercielle enheder i kvantesektoren oplever betydelig vækst, kæmper de samme virksomheder for at udfylde væsentlige tekniske roller, der er nødvendige for at accelerere og i sidste ende opretholde denne vækst.
Hvad er det næste for CERN QTI?
Fase II af initiativet kommer underi januar 2024 og handler om konsolidering, idet der prioriteres et sæt undersøgelser med potentielle spilskiftende virkninger for CERNs HEP-forskningsprogram. Fra et organisatorisk perspektiv vil der være fire tematiske kompetencecentre (CC'er). CC om hybride kvanteberegningsinfrastrukturer og -algoritmer vil for eksempel udvikle en robust forståelse af ydeevnen og optimal brug af kvanteberegningssystemer (inklusive integration med højtydende computercentre), hvilket sikrer, at kravene fra HEP-samfundet tages i betragtning. konto inden for industriens forsyningskæde. Samudviklingspartnerskaber tilpasset CERN use-cases vil være afgørende langs denne koordinering.
CC om CERN-teknologier som kvanteplatformsdemonstratorer vil udvikle kompetencer knyttet til kvanteberegnings- og sansningsteknologier med direkte anvendelser til fysik ud over standardmodellen. I mellemtiden sigter CC om Quantum Networking mod at positionere CERN som en del af F&U-fællesskabet for kvantekommunikation, og bidrager med specialistekspertise til at implementere nye kvantenetværksprotokoller.
- SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
- PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
- PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
- PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
- Kilde: https://physicsworld.com/a/cern-qti-harnessing-big-science-to-accelerate-quantum-innovation/
- :har
- :er
- :hvor
- 000
- 13
- 16
- 2020
- 2021
- 2022
- 2023
- 2024
- 250
- 30
- 50
- a
- Om
- Academy
- akademisk
- fremskynde
- accelereret
- Konto
- resultater
- tværs
- Lov
- handler
- aktiviteter
- aktivitet
- Tilføjer
- Fordel
- Efter
- målsætninger
- AL
- algoritmer
- Alle
- sammen
- også
- blandt
- an
- analysere
- analyse
- analytics
- ,
- applikationer
- tilgange
- ER
- områder
- Kunst
- AS
- aspekter
- stræber efter
- Associate
- Association
- At
- tiltrukket
- tiltrækker
- forfattet
- til rådighed
- BE
- Beam
- bliver
- været
- være
- jf. nedenstående
- fordele
- Benjamin
- mellem
- Beyond
- Big
- både
- bred
- udsende
- by
- beregninger
- kaldet
- CAN
- tilfælde
- centre
- kæde
- udfordre
- udfordringer
- udfordrende
- klik
- Luk
- klub
- cms
- samarbejde
- Kom
- kommerciel
- engagement
- engageret
- Kommunikation
- Fællesskaber
- samfund
- kompakt
- Virksomheder
- beregningsmæssige
- computere
- computing
- Konference
- overvejelser
- konsolidering
- konsortium
- rådgivning
- bidrage
- bidrager
- Konvergens
- koordinere
- kunne
- Kursus
- eftertragtede
- oprettet
- Oprettelse af
- skabelse
- For øjeblikket
- Dato
- dedikeret
- levere
- konstrueret
- designs
- udvikle
- udvikling
- Udvikling
- udvikling
- Dialog
- forskellige
- direkte
- discipliner
- diskussioner
- forskelligartede
- gør
- kørsel
- i løbet af
- økonomi
- økosystem
- udgave
- Uddannelse
- effekt
- indsats
- indsats
- enten
- smergel
- tilskynde
- tilskynde
- ende
- energi
- engagement
- Ingeniører
- forbedre
- sikring
- enheder
- væsentlig
- etableret
- oprettelse
- etablering
- EU
- europæisk
- begivenheder
- at alt
- evolution
- eksempel
- udveksling
- dyrt
- eksperimenterende
- ekspertise
- eksperter
- udforsket
- omfattende
- udvinding
- ekstremt
- fyr
- felt
- udfylde
- Fornavn
- flagskib
- brændvidde
- Til
- Tving
- formation
- forum
- fire
- fra
- Generelt
- generelle formål
- Tyskland
- given
- Regering
- eksamen
- større
- gruppe
- Vækst
- hands-on
- Hardware
- udnyttelse
- Have
- overskrift
- Held
- link.
- Høj
- Høj ydeevne
- Fremhæv
- hostede
- Hvordan
- HTTPS
- Hybrid
- i
- IBM
- ibm kvante
- identificere
- identificere
- ii
- billede
- Påvirkninger
- gennemføre
- in
- omfatter
- Herunder
- industrielle
- industrien
- informere
- oplysninger
- infrastruktur
- initiativ
- initiativer
- Innovation
- innovationer
- integration
- intellektuel
- intellektuel ejendomsret
- internationalt
- ind
- indledende
- Undersøgelser
- spørgsmål
- ITS
- januar
- Japan
- JOE
- tidsskrift
- jpg
- juli
- Nøgle
- viden
- overførsel af viden
- stor
- lærte
- læring
- foredrag
- Lessons
- Licenser
- ligesom
- linjer
- forbundet
- Linking
- links
- leve
- langsigtet
- leder
- UDSEENDE
- maskine
- machine learning
- Maskiner
- ledelse
- Ledelsesteam
- mange
- marina
- max-bredde
- Maksimer
- I mellemtiden
- medlem
- Medlemmer
- medlemskab
- model
- momentum
- mere
- gensidig
- national
- Natural
- behov
- behov
- netværk
- netværk
- neutrino
- næste
- næste generation
- ingen
- roman
- november
- målsætninger
- oktober
- of
- Tilbud
- on
- igangværende
- online
- åbent
- Muligheder
- optimal
- or
- organisatorisk
- organisationer
- Organiseret
- Andet
- vores
- ud
- opsøgende
- i løbet af
- Papir
- del
- deltagere
- partner
- partnere
- partnerskaber
- Mennesker
- ydeevne
- perspektiv
- fase
- Fysik
- Fysik verden
- pipeline
- Place
- perron
- plato
- Platon Data Intelligence
- PlatoData
- spillere
- plus
- Punkt
- punkter
- position
- Muligheden
- mulig
- postdocs
- potentiale
- magt
- Praktisk
- tilstedeværelse
- prioritering
- problemer
- professionel
- program
- programmer
- Progress
- projekt
- projekter
- fremtrædende
- lovende
- ejendom
- protokoller
- giver
- offentliggjort
- Quantum
- kvantefordel
- kvantecomputere
- quantum computing
- kvante netværk
- kvanteteknologi
- kvante teknologi
- F & U
- Løb
- SJÆLDEN
- nå
- indse
- anerkendelse
- anerkender
- henvisningen
- betragte
- regimer
- forestille sig igen
- relaterede
- Krav
- forskning
- forskere
- Ressourcer
- gennemgå
- Rich
- køreplan
- robust
- roller
- samme
- siger
- skalering
- Skoler
- Videnskab
- VIDENSKABER
- videnskabelig
- forskere
- sektor
- se
- se
- Søg
- søger
- senior
- sæt
- former
- Kort
- mangel
- Shows
- side
- signaler
- signifikant
- simulation
- siden
- færdigheder
- Software
- Kilde
- Spanien
- spænding
- specialist
- specifikke
- specifikt
- Personale
- standard
- påbegyndt
- starter
- Tilstand
- Stater
- Stadig
- Strategisk
- Strategi
- Kæmper
- Studerende
- RESUMÉ
- forsyne
- forsyningskæde
- Støtte
- Systemer
- taget
- Talent
- Talks
- materielle
- hold
- tech
- tech virksomheder
- Teknisk
- teknikker
- Teknologier
- Teknologier
- vilkår
- end
- at
- Initiativet
- Projekterne
- verdenen
- tematisk
- derefter
- teoretisk
- teori
- Der.
- ting
- denne
- i år
- dem
- tre
- Gennem
- thumbnail
- til
- i dag
- tog
- spor
- handle
- Kurser
- bane
- overførsel
- Overførsel
- Oversætte
- sand
- to
- Ultimativt
- forståelse
- Universiteter
- universitet
- oplåsning
- upside
- us
- brug
- brugssager
- brugere
- versus
- synlighed
- var
- GODT
- hvorvidt
- som
- mens
- hvid
- hvidt papir
- hvorfor
- bredere
- vilje
- med
- inden for
- Workforce
- arbejder
- Arbejdsgruppe
- workshops
- world
- år
- år
- Udbytte
- zephyrnet