Quantum News Briefs 13. Oktober: Das 1.2-Milliarden-Dollar-Argument für Quanten durch Center For Data Innovation; Eine neue Möglichkeit, Quantencomputerfehler zu löschen; – Einblicke in die Quantentechnologie

Quantum-Kurznachrichten vom 13. Oktober:

Das 1.2-Milliarden-Dollar-Argument für Quanten durch Center For Data Innovation

Derek Robertson diskutierte in Politico vom 12. Oktober über den am 10. Oktober vom Think Tank Center For Data Innovation veröffentlichten Bericht, in dem die Regierung aufgefordert wird, den Quantum Initiative Act von 2018 erneut zu genehmigen und zu finanzieren, und warnt davor, dass die USA ohne ihn Gefahr laufen, in ihrer weltweiten Führungsrolle auf diesem Gebiet an Boden zu verlieren . Mit diesem Gesetz wurden mehr als 1.2 Milliarden US-Dollar zur Stärkung der Quantenforschung bereitgestellt und das National Quantum Coordination Office und das National Quantum Initiative Advisory Committee ins Leben gerufen, um die Bemühungen der Regierung zu koordinieren und zu bewerten. Quantum News Briefs fasst Robertsons Artikel zusammen.
Omaars Bericht ist auch ein hilfreicher umfassender Leitfaden darüber, wo Amerika in der Quantenpolitik steht und wie wir hierher gekommen sind. Bis 2018, als der frühere Präsident Trump das NQIA in Kraft setzte, hatten wissenschaftliche und politische Entwicklungen ein Forschungskuriosum in etwas verwandelt, für das die Bundesregierung bereit war, 1.2 Milliarden US-Dollar an Steuergeldern bereitzustellen.
Der Bericht enthält zehn ausdrückliche Empfehlungen für den Kongress, falls er NQIA erneut genehmigt, darunter die Bereitstellung von jährlich mindestens 10 Millionen US-Dollar, die Finanzierung von Quanten-„Moonshot“-Kooperationen mit verbündeten Nationen und die Förderung der Bildung zur Entwicklung einer Quantenarbeitskräfte.
Hodan Omaar, die Autorin des Berichts des Zentrums, und ihre Kollegen sind besorgt darüber, dass der politische Wille, Quantentechnologien zu finanzieren, seitdem nachgelassen hat, und sie sind nicht allein. Eine republikanische Mitarbeiterin des Unterausschusses für Forschung und Technologie des Wissenschafts-, Raumfahrt- und Technologieausschusses des Repräsentantenhauses sagte während eines kürzlich durchgeführten Webinars, dass die im letztjährigen CHIPS- und Wissenschaftsgesetz genehmigten Mittel zwar weiterhin die Quantenforschung und -entwicklung vorantreiben werden, sie jedoch bezweifelt, dass irgendeine Gesetzgebung Ausgaben vorschreiben wird. (Wie die übrigen Forschungsprioritäten im letztjährigen Gesetzentwurf wurden auch für die Quantenforschung noch nicht die genehmigten Mittel bereitgestellt.
Omaar sagt, sie sei optimistisch in Bezug auf kommerzielle Quantenanwendungen, obwohl sich die Entwicklung noch in einem sehr frühen Stadium befinde – und dass die USA ihnen darüber hinaus einen Schub geben müssen. In ihrem Bericht schreibt sie, dass „die US-Politik nicht ausreichend auf die Unterstützung kurzfristiger Quantenanwendungen ausgerichtet ist“, im Gegensatz zu anderen Ländern wie Großbritannien und Kanada. Klicken Sie hier, um den Politico-Artikel vollständig zu lesen.

Eine vom Caltech geleitete Forschergruppe gehört zu den ersten, die eine Art Quantenlöscher demonstriert haben. Die Physiker zeigen, dass sie Fehler in Quantencomputersystemen, sogenannte „Erasure“-Fehler, lokalisieren und korrigieren können. Quantum News Briefs fasst den Phys.org-Artikel vom 12. Oktober zusammen, in dem diese Forschung diskutiert wird.
„Normalerweise ist es sehr schwierig, Fehler in Quantencomputern zu erkennen, da allein die Suche nach Fehlern dazu führt, dass mehr Fehler auftreten“, sagt Adam Shaw, Co-Hauptautor der neuen Studie und Doktorand im Labor von Manuel Endres, a Professor für Physik am Caltech. „Aber wir zeigen, dass wir mit etwas sorgfältiger Kontrolle bestimmte Fehler präzise lokalisieren und ohne Konsequenzen löschen können, daher der Name Löschung.“
Konkret manipulierten sie einzelne neutrale Erdalkaliatome, die in „Pinzetten“ aus Laserlicht eingeschlossen waren. Die Atome wurden in hochenergetische Zustände – sogenannte „Rydberg“-Zustände – angeregt, in denen benachbarte Atome zu interagieren beginnen. „Die Atome in unserem Quantensystem kommunizieren miteinander und erzeugen Verschränkung“, erklärt Pascal Scholl, der andere Co-Erstautor von die Studie und ein ehemaliger Postdoktorand am Caltech, der jetzt in Frankreich bei PASQAL arbeitet.
Durch die Verschränkung sind Quantencomputer leistungsfähiger klassische Computer. „Allerdings verharrt die Natur nicht gerne in diesen quantenverschränkten Zuständen“, erklärt Scholl. „Irgendwann passiert ein Fehler, der den gesamten Quantenzustand zerstört.“
Das neue Fehlererkennungssystem ist so konzipiert, dass fehlerhafte Atome fluoreszieren bzw. aufleuchten, wenn sie mit einem Laser getroffen werden. „Wir haben Bilder der leuchtenden Atome, die uns sagen, wo die Fehler liegen, sodass wir sie entweder aus der endgültigen Statistik herauslassen oder zusätzliche Laserpulse anwenden können, um sie aktiv zu korrigieren“, sagt Scholl
Durch Entfernen und Lokalisieren Fehler In ihrem Rydberg-Atomsystem sagt das Caltech-Team, dass sie die Gesamtverschränkungsrate oder Wiedergabetreue verbessern können. In der neuen Studie berichtet das Team, dass es nur einem von 1,000 Atompaaren nicht gelang, sich zu verschränken. Das ist eine Verbesserung um den Faktor 10 im Vergleich zu dem, was zuvor erreicht wurde, und die höchste jemals beobachtete Verschränkungsrate in dieser Art von System.
Letztendlich verheißen diese Ergebnisse Gutes für Quantencomputerplattformen, die neutrale Rydberg-Atom-Arrays verwenden.  Klicken Sie hier, um den Phys.org-Artikel vollständig zu lesen.

Vector Atomic liefert Quantennavigationssensor an Defence Innovation Unit

Vector Atomic, ein in Kalifornien ansässiges Startup, hat mit Honeywell Aerospace zusammengearbeitet, um einen hochmodernen Navigationssensor zu entwickeln, der eine Atomuhr verwendet, um präzise Messungen durchzuführen, ohne auf GPS angewiesen zu sein. Quantum News Briefs fasst den Space News-Artikel vom 10. Oktober zusammen.
Der von der Defence Innovation Unit des Pentagons finanzierte Atomsensor wurde im August ausgeliefert und wartet auf seinen Flug ins All, sagte Jamil Abo-Shaeer, CEO von Vector Atomic, gegenüber SpaceNews.
Abo-Shaeer, ein ehemaliger Projektmanager bei der Defense Advanced Research Projects Agency, war 2018 Mitbegründer von Vector Atomic mit dem Ziel, Atominstrumente einzusetzen und zu kommerzialisieren.
Quantensensoren, die Atomuhren verwenden, verbessern die Genauigkeit und driften nicht wie herkömmliche Systeme mit der Zeit, was sie für militärische Anwendungen wünschenswert macht, sagte Abo-Shaeer.
„Sie werden sofort kalibriert geliefert und bleiben kalibriert“, sagte er. „Die Atomsysteme werden ebenfalls driften, aber man kann länger navigieren. Sie machen nichts grundsätzlich anderes als die aktuelle Technologie. Sie machen es möglicherweise einfach besser.“
Wenn der Atomsensor die Umlaufbahn erreicht, wird er autonom arbeiten. „Es schaltet sich ein, nimmt Messungen vor und überträgt die Daten zurück auf den Boden“, sagte Abo-Shaeer.  Klicken Sie hier, um den Space News-Artikel vollständig zu lesen.

Ein Quanteninternetsystem mit QuTechs Spin-off Q*Bird soll im Rotterdamer Hafen bahnbrechend sein

Mit dem Spin-off Q*Bird von QuTech können die Stakeholder des Rotterdamer Hafens an einem nicht angreifbaren Mehrbenutzer-Quantennetzwerk für ihre kritischen Kommunikationssysteme teilnehmen und davon profitieren. Quantennachrichten fasst die Pressemitteilung zusammen.
Dieses System ist das erste, das ein neuartiges sicheres Quantennetzwerk einsetzt, das mehrere Benutzer über einen zentralen Hub auf kostengünstige und skalierbare Weise verbinden kann. Dadurch wird eine unabgreifbare Internetverbindung zwischen vielen Benutzern gewährleistet, die über das gesamte Hafengebiet verteilt sind.
Der Rotterdamer Hafen stellt einen bedeutenden Teil der niederländischen Wirtschaft dar, schlägt jährlich fast 15 Millionen Schiffscontainer um und ist damit einer der größten Häfen der Welt. Die Sicherung seiner Kommunikationssysteme wird die Sicherheit von Zehntausenden von Seeschiffen pro Jahr und einen erheblichen Teil des daraus resultierenden wirtschaftlichen Verkehrs verbessern.
Zuvor hat ein Team aus Wissenschaftlern und Ingenieuren bei QuTech – einer Zusammenarbeit zwischen der Technischen Universität Delft und TNO – eine alternative, nicht nutzbare Methode zum Senden verschlüsselter Informationen demonstriert. Die Technologie verfügt über ein derartiges kommerzielles Potenzial, dass sie beschlossen haben, sich von QuTech unter dem Namen Q*Bird abzuspalten. „Unsere Technologie basiert auf einer speziellen Implementierung der Quantenschlüsselverteilung (QKD), die einen zentralen Hub nutzt, um Benutzer zu verbinden, die sichere Kommunikation austauschen möchten“, erklärt Remon Berrevoets, Mitbegründer und Direktor von Q*Bird. „Das bedeutet, dass es möglich ist, ein Quantennetzwerk auf kostengünstige Weise zu implementieren, das für viele Endbenutzer skalierbar ist und größtenteils handelsübliche Geräte verwendet.“
Als erster Schritt wird der zentrale Knotenpunkt des Systems beim Hafenbetrieb Rotterdam angesiedelt sein und Benutzer bei Portbase und zwei oder drei anderen maritimen Logistikunternehmen mit Sitz im Rotterdamer Hafen verbinden. Die Multi-User-Fähigkeiten des zentralen Hubs ermöglichen die spätere Hinzufügung von z. B. Lastkähnen und Lotsenorganisationen zum Netzwerk. Zu gegebener Zeit können auch andere Endbenutzer an das System angeschlossen werden, beispielsweise Drittkunden, Lieferanten und Notfalldienste.
Klicken Sie hier, um die Details auf der QuTech-Website zu lesen

Sandra K. Helsel, Ph.D. forscht und berichtet seit 1990 über Grenztechnologien. Sie hat ihren Ph.D. von der Universität von Arizona.

• SEO-gestützte Content- und PR-Distribution. Holen Sie sich noch heute Verstärkung.
• PlatoData.Network Vertikale generative KI. Motiviere dich selbst. Hier zugreifen.
• PlatoAiStream. Web3-Intelligenz. Wissen verstärkt. Hier zugreifen.
• PlatoESG. Kohlenstoff, CleanTech, Energie, Umwelt, Solar, Abfallwirtschaft. Hier zugreifen.
• PlatoHealth. Informationen zu Biotechnologie und klinischen Studien. Hier zugreifen.
• Quelle: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-news-briefs-october-13-the-1-2-billion-case-for-quantum-a-new-way-to-erase-quantum-computer-errors/