By Sandra Helsel offentliggjort 05. august 2022
Quantum News Briefs åbner i dag med nyheder om, at AQT ved Lawrence Berkeley National Laboratory med Super.tech har optimeret SWAP-netværks kvantecomputerdemonstration efterfulgt af Quantinuums meddelelse om, at det har lukket ind på breakeven-punktet i kvantefejlkorrektion. Det internationale partnerskab ledet af universitetets Center for Kvantenetværk sammen med forskningspartnere i Republikken Irland og Nordirland for at sætte skub i udviklingen af fremtidens kvanteinternet. OG MERE.
Advanced Quantum Testbed (AQT) ved Lawrence Berkeley National Laboratory med Super.tech Optimeret SWAP-netværk kvantecomputerdemonstration
Et forskningspartnerskab ved Advanced Quantum Testbed (AQT) ved Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) og Chicago-baserede Super.tech (erhvervet af ColdQuanta i maj 2022) viste, hvordan man optimerer udførelsen af ZZ SWAP-netværksprotokollen, der er vigtig for kvanteberegning. Holdet introducerede også en ny teknik til afhjælpning af kvantefejl, der vil forbedre netværksprotokollens implementering i kvanteprocessorer. De eksperimentelle data blev offentliggjort i juli i Physical Review Research og tilføjede flere veje på kort sigt til at implementere kvantealgoritmer ved hjælp af gate-baseret kvanteberegning.
Forskningspartnerskabet brugte Super.techs SuperstaQ-software, der gjorde det muligt for forskere at skræddersy deres applikationer og automatisere kompileringer af kredsløb til AQT's superledende hardware, især for en indbygget high-fidelity kontrolleret-S-gate, som ikke er tilgængelig på de fleste hardwaresystemer. Denne smarte kompileringstilgang med fire transmon-qubits gør det muligt at dekomponere SWAP-netværkene mere effektivt end standardnedbrydningsmetoder.
AQT driver en state-of-the-art åben eksperimentel testbed baseret på superledende kredsløb og er finansieret af det amerikanske Department of Energy Office of Science Advanced Scientific Computing Research (ASCR) program. Teknologier udviklet andre steder kan implementeres og testes i felten hos AQT, hvilket giver dyb adgang til den fulde kvantecomputerstack uden ekstra omkostninger.
Siden indvielsen af sit brugerprogram i 2020 har AQT givet Super.tech, en af flere industribrugere, lav-niveau adgang til hardwaren for at teste deres ideer. Få cloud-baserede kvanteplatforme tilbyder denne type fuld adgang til hele kvantecomputerstakken og realtidsfeedback fra hardwareeksperterne uden omkostninger. Super.tech samarbejdede med AQTs eksperteksperimentelle team for at lære måder at forbedre ydeevnen på denne type hardware.
*****
Quantinuum lukker ind på Breakeven Point i Quantum Error Correction
Kvantinuum forskere har ramt en betydelig milepæl ved at vikle logiske qubits ind i et fejltolerant kredsløb ved hjælp af kvantefejlkorrektion i realtid. Forskningen, offentliggjort i en ny videnskabelig artikel der blev udgivet den 3. augustrd, er det første eksperimentelle sammenligningsstudie af forskellige kvantefejlkorrektionskoder i lignende miljøer og præsenterer en samling af flere forskellige eksperimenter. Disse eksperimenter omfatter:
-
- Den første demonstration af sammenfiltring af porte mellem to logiske qubits udført på en fuldt fejltolerant måde ved brug af fejlkorrektion i realtid
- Den første demonstration af et logisk sammenfiltringskredsløb, der har højere kvalitet end det tilsvarende fysiske kredsløb.
Denne milepælspræstation er vigtig, fordi den markerer første gang, at logiske qubits har vist sig at overgå fysiske qubits - et kritisk skridt hen imod fejltolerante kvantecomputere. Klik her for at læse hele meddelelsen.
*****
UArizona fører internationalt partnerskab for at øge udviklingen af fremtidens internet
University of Arizona Center for Kvantenetværk leder et nyt internationalt forsknings- og udviklingspartnerskab, der skal undersøge teknologier, der vil danne grundlaget for et kvanteinternet. IQT opsummerer, læs hele meddelelsen på University of Arizona.
Partnerskabet med forskningscentre i Republikken Irland og Nordirland blev muliggjort af en samlet investering på 3 millioner USD fra National Science Foundation, Science Foundation Ireland og Northern Ireland Department for the Economy.
Partnerskabet samler fire store forskningscentre: Center for Kvantenetværk; Science Foundation i Irland Forskningscenter for Fremtidens Netværk og Kommunikation; det Irish Photonic Integration Center, et ekspertisecenter for forskning og træning i fotonik; og kvanteteknologi ved Queen's University i Nordirland. Projektet yder støtte til mindst 10 forskerstillinger.
Kaldt CoQREATE, som står for Convergent Quantum Research Alliance in Telecommunications, vil det transatlantiske partnerskab fokusere på at udvikle teknologi, der vil give forbindelse mellem kvantecomputere over korte og lange afstande.
*****
£6 millioner for at anspore Storbritanniens kvantespring
Sytten nye projekter er blevet tildelt støtte af UK-forskning og innovation (UKRI) til støtte for sin eksisterende Kvanteteknologier til fundamental fysik (QTFP) program. Programmet modtager fælles finansiering fra Science and Technology Facilities Council (STFC) og Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC). Quantum News Briefs opsummerer; se fuldstændige detaljer på UofBirmingham-webstedet.
Bevillingerne tilskynder til højrisiko-opdagelse og har til formål at demonstrere, hvordan kvanteteknologi kan løse mangeårige spørgsmål inden for grundlæggende fysik, fra udforskningen af antistof-tyngdekraften til detektion af mørkt stof.
University of Birmingham skal modtage en andel på £6 millioner i finansiering til at tackle fundamentale forskningsspørgsmål med kvanteteknologi. University of Birmingham vil bruge sine penge på at udvikle et atomur, der kan bruges til påvisning af mørkt stof.
Professor Grahame Blair, STFC Executive Director, Programmer, sagde: "Denne nye kohorte af projekter bør yde et værdifuldt bidrag til vores forståelse af universet ved hjælp af banebrydende kvanteteknologi såsom kvanteberegning, billeddannelse, sansning og simuleringer.
"De nye bevillinger fortsætter med at støtte det britiske forskningsmiljø i at udforske mangfoldigheden af kvanteteknologiske applikationer til grundlæggende videnskab - fra neutrino-massestudier til søgninger efter krænkelser af fundamentale symmetrier i naturen."
*****
Neurale netværk og 'spøgelses'-elektroner rekonstruerer nøjagtigt kvantesystemers adfærd
Kvantefysikere ved Flatiron Institute's Center for Beregningskvantefysik (CCQ) i New York City og École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) i Schweiz har skabt en måde at simulere sammenfiltring ved at tilføje ekstra "spøgelseselektroner" til deres beregninger, der interagerer med systemets faktiske elektroner.
De tilføjede elektroners adfærd styres af en kunstig intelligens-teknik kaldet et neuralt netværk. Netværket foretager tweaks, indtil det finder en præcis løsning, der kan projiceres tilbage i den virkelige verden, og derved genskabe virkningerne af sammenfiltring uden de medfølgende beregningsmæssige forhindringer.
"Du kan behandle elektronerne, som om de ikke taler med hinanden, som om de ikke interagerer," siger studielederforfatter Javier Robledo Moreno, en kandidatstuderende ved CCQ og New York University. "De ekstra partikler, vi tilføjer, medierer interaktionerne mellem de faktiske, der lever i det faktiske fysiske system, vi forsøger at beskrive."
I det nye papir demonstrerer fysikerne, at deres tilgang matcher eller udklasser konkurrerende metoder i simple kvantesystemer. Klik her for at læse hele meddelelsen.
*****
Sandra K. Helsel, ph.d. har forsket og rapporteret om grænseteknologier siden 1990. Hun har sin ph.d. fra University of Arizona.
