By Sandra Helsel gepostet am 04. November 2022
Quantum News Brief vom 4. November: ParityQC erhält Auftrag vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR); D-Wave erweitert den Geschäftswert des branchenweit ersten Quanten-Hybrid-Lösers um neue Funktionen, die gewichtete Einschränkungen und Vorlösungstechniken unterstützen; Die Forschungsgruppe der CU Boulder treibt die Quantensensorik mit einem neuen Modell für optische Fasern und MEHR voran.
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ParityQC erhält Auftrag vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
ParityQC – das weltweit einzige Unternehmen für Quantenarchitektur – und vier Partner haben vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) einen Auftrag zum Bau von Ionenfallen-Quantencomputern in Deutschland erhalten. Die fünf Projektpartner (ParityQC, eleQtron, NXP® Semiconductors Germany, QUDORA Technologies und Universal Quantum Deutschland) werden im Rahmen der DLR Quantum Computing Initiative innerhalb der nächsten vier Jahre Prototypen von Quantencomputern bauen. In den Büros und Laboren des DLR-Innovationszentrums in Hamburg werden die Unternehmen eng miteinander zusammenarbeiten. Die Verträge belaufen sich auf insgesamt 208.5 Millionen Euro und machen die Initiative zu einer der bislang größten europäischen Initiativen im Bereich Quantencomputing. In einer Zeit, in der sich die Quantencomputerindustrie weltweit rasant entwickelt, dürfte das Projekt ein enormer Gewinn für die Wettbewerbsfähigkeit Europas in diesem Bereich sein.
Die Ernennung zu dieser Initiative erfolgt zu einem Zeitpunkt beeindruckenden Wachstums für ParityQC. In den zweieinhalb Jahren seit seiner Gründung gelang es dem Unternehmen, sich von einem kleinen Spin-off der Universität Innsbruck zu einem der Hauptakteure der Quantencomputing-Branche zu entwickeln und dabei immer noch ein rein österreichisches Unternehmen zu sein. Das Herzstück der ParityQC-Technologie ist die patentierte ParityQC-Architektur. Sein Potenzial wurde schon früh vom weltbekannten Mikroprozessor-Pionier Hermann Hauser erkannt, der ein Investor von ParityQC ist. „Die einzigartige Architektur von ParityQC für Quantencomputer wird neue Maßstäbe dafür setzen, wie hochskalierbare Quantencomputer innerhalb des nächsten Jahrzehnts gebaut werden“, erklären Magdalena Hauser und Wolfgang Lechner, Mitbegründer und CEOs von ParityQC.
Die Projekte werden sich in verschiedenen Phasen entwickeln. ParityQC, NXP Semiconductors und eleQtron werden zunächst an dem Vorprojekt arbeiten, bei dem es um den Aufbau eines 10-Qubit-Demonstrationsmodells geht, damit Benutzer Erfahrungen mit Ionenfallensystemen sammeln und deren Entwicklung vorantreiben können.
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D-Wave erweitert den Geschäftswert des branchenweit ersten Quanten-Hybrid-Lösers um neue Funktionen, die gewichtete Einschränkungen und Vorlösungstechniken unterstützen
D-Wave Quantum Inc. hat zwei wichtige Aktualisierungen seines CQM-Hybridlösers (Constrained Quadratic Model) im Quanten-Cloud-Service Leap™ angekündigt. Der CQM-Hybridlöser kann reale Optimierungsprobleme im kommerziellen Maßstab mit bis zu einer Million Variablen (einschließlich kontinuierlicher Variablen) und 100,000 Einschränkungen lösen. Mit den heutigen Updates können Unternehmen die Leistungsfähigkeit der Quantenberechnung nun noch stärker nutzen, um quadratische Optimierungsprobleme mit gewichteten Einschränkungen auszuführen und von Vorlösungstechniken zu profitieren, die die Problemformulierung rationalisieren und vereinfachen.
Der aktualisierte CQM-Hybridlöser (Constrained Quadratic Model) von D-Wave ermöglicht Quantenentwicklern eine genauere Modellierung von Problemen, bei denen es nicht möglich ist, alle Einschränkungen zu erfüllen. Es erweitert die adressierbaren Anwendungsfälle über verschiedene Branchen hinweg, z. Logistik (Mitarbeiterplanung), Fertigung (Bin-Packing) und Finanzdienstleistungen (Portfoliooptimierung).
Zusätzlich zur Unterstützung gewichteter Einschränkungen führt der aktualisierte CQM-Löser einen neuen Satz schneller klassischer Algorithmen ein, die die Größe des Problems reduzieren und die Übermittlung größerer Modelle an den Hybridlöser ermöglichen. Vorlösungstechniken entfernen unnötige Variablen und Einschränkungen, um einen saubereren Datensatz zu erhalten, was zu Lösungen mit besserer Qualität führt, indem die Problemmenge/-größe eingeschränkt und die Problemformulierung optimiert wird. Diese Techniken werden jetzt automatisch auf alle CQM-Probleme im CQM-Löser in Leap angewendet und sind auch im Ocean SDK verfügbar.
Klicken Sie hier, um die vollständige Pressemitteilung anzuzeigen.
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Die Forschungsgruppe für Optik und Photonik an der CU Boulder und ihre Partner prognostizieren und demonstrieren bedeutende Fortschritte in der faserbasierten, quantenverstärkten Fernerkundung und Sondierung lichtempfindlicher Materialien in „Realistisches Modell der verschränkungsverstärkten Erfassung in optischen Fasern“, veröffentlicht in Optik Express Anfang dieses Jahres.
Die Gruppe unter der Leitung von Alfred und Betty T. Look-Stiftungsprofessorin Juliet Gopinath von der Fakultät für Elektrotechnik, Computer und Energietechnik modellierte den internen Verlust, das externe Phasenrauschen und die Ineffizienz eines Mach-Zehnder-Interferometers, nutzte jedoch eine praktische Faserquelle Dadurch entstanden aus dem Zwei-Moden-Vakuum verschränkte Zustände nach Holland-Burnett. Dies reduzierte die Einschränkungen durch interne Verluste und Phasenrauschen erheblich und demonstrierte die potenziellen Vorteile eines quantenbasierten Ansatzes für die Empfindlichkeit.
Während die Auswirkungen von Phasenrauschen und optischen Verlusten in klassischen und Quantenversionen des Sensors zuvor modelliert wurden, war die Arbeit der Gopinath-Gruppe insofern einzigartig, als sie sie in ein einziges Modell integrierte.
„Unsere Ergebnisse verdeutlichen einige subtile Punkte bei der Herstellung eines praktischen Sensors mithilfe der allgemeinen Technik der Interferometrie verschränkter Photonen“, sagte Krueper. „Wir machten auch auf die offene und weitgehend unerforschte Idee aufmerksam, diese Sensormethoden mit optischen Fasersensoren zu verwenden, was den Anwendungsbereich der Technik erheblich erweitern würde.“ Klicken Sie hier, um den vollständigen Phys.Org-Artikel zu lesen.
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Marie Baca von der Halbleitertechnik schrieb am 3. November über Post-Quanten- und Prä-Quanten-Sicherheitsprobleme. Quantum News Kurzfassungen fassen zusammen.
Sicherheitsexperten sagen, dass Regierungen und Unternehmen beginnen, sich auf die Verschlüsselung in einer Post-Quantum-Welt vorzubereiten. Die Aufgabe wird umso anspruchsvoller, weil niemand genau weiß, wie zukünftige Quantenmaschinen funktionieren werden oder überhaupt welche Materialien werden verwendet.
Es wird erwartet, dass die Mainstreaming der Quantenkryptographie ein neues Zeitalter der Datensicherheit einläutet, da Experten die Quantenschlüsselverteilung (QKD) und andere auf der Quantenmechanik basierende Methoden der Kryptographie erforschen.
Die Kehrseite davon ist, dass bestimmte Verschlüsselungsmethoden, die auf klassischen Computerprinzipien basieren, in einer Post-Quanten-Welt veraltet sein werden. Dies wiederum macht unzählige Systeme anfällig für Angriffe.
Aber die Bedenken sind auch unmittelbarer. Experten bereiten sich auf „Jetzt ernten, später entschlüsseln“-Angriffe vor. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei HNDL-Bedrohungen darum, dass Hacker jetzt verschlüsselte Daten sammeln, in der Annahme, dass weitere Entwicklungen im Quantencomputer es ihnen ermöglichen werden, diese Informationen in Zukunft zu entschlüsseln. Ein kürzlich Deloitte-Umfrage fanden heraus, dass die Hälfte der Fachleute in Organisationen, die die Vorteile von Quantencomputern in Betracht ziehen, glauben, dass ihre Organisationen dem Risiko solcher Angriffe ausgesetzt sind.
Viele Experten sind sich einig, dass die Lösung in der Entwicklung quantensicherer Verschlüsselungsmethoden liegt, aber das kann ein langsamer und schmerzhafter Prozess sein. Das Scheitern von SIKE, einem der vom NIST in Betracht gezogenen Post-Quanten-Verschlüsselungsstandards, bewies sowohl die Schwierigkeit, solche Standards zu erstellen, als auch die Notwendigkeit, dies durch einen strengen Prozess zu erreichen. Es gibt Aktivitäten, die Unternehmen jetzt durchführen können, um mit der Quantensicherheit ihrer Daten zu beginnen, z. B. die Verwendung großer Schlüssel für symmetrische kryptografische Algorithmen und größere Ausgabegrößen für Hash-Algorithmen. Auch kryptografische Agilität bei Protokollen und Implementierung wird nützlich sein, und Hardwarebeschleunigung und Hardwareimplementierung werden von entscheidender Bedeutung sein. Es sind auch nicht-kryptografische Schritte erforderlich, beispielsweise die Verschlüsselung unverschlüsselter Daten und die Anwendung von Zero-Trust-Methoden auf Quanten.
Klicken Sie hier, um den ausführlichen Originalartikel von Bacas zu lesen.
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Sandra K. Helsel, Ph.D. forscht und berichtet seit 1990 über Grenztechnologien. Sie hat ihren Ph.D. von der Universität von Arizona.
