By Sandra Helsel gepostet am 24. Oktober 2022
Quantum News Briefs 24. Oktober: Arthur Herman fragt: „Wo stehen die Vereinigten Staaten im Quantum Space Race?“; D-Wave startet im AWS Marketplace; Brendan Bordelon von Politico interviewt Jay Gambetta & MEHR.
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Herman fragt: „Wo stehen die Vereinigten Staaten im Quantum Space Race?“
Europa steigt in das Rennen ein, um die Quantentechnologie in großem Stil in den Weltraum zu bringen, mit nicht weniger als drei öffentlich-privaten Unternehmen, um einen Quantenkommunikationssatelliten zu starten. fragt Arthur Herman in Forbes, „Wo stehen die Vereinigten Staaten in diesem Rennen, das die Chinesen dominieren, seit sie 2016 den ersten Quantensatelliten hochgeschickt haben?
Letzten Monat die Europäische Weltraumorganisation angekündigt ein Plan für ein Konsortium aus 20 Unternehmen, einen Quantensatelliten im Jahr 2024 zu starten. Der Satellit wird die Quantenschlüsselverteilungstechnologie (QKD) verwenden. dh Austausch von Verschlüsselungsschlüsseln, die nur zwischen gemeinsam genutzten Parteien bekannt sind. für europäische quantensichere Kommunikationsnetze.
Im Februar gab das in Singapur ansässige Luft- und Raumfahrtunternehmen SpeQtral außerdem bekannt, dass es 1 seinen ersten QKD-Satelliten, SpeQtral-2024, mit Hilfe des Singapurer Büros für Weltraumtechnologie und -industrie und des französischen Luft- und Raumfahrtunternehmens Thales starten wird.
Es war China, das 2016 den ersten Quantensatelliten namens Micius startete und ihn ein Jahr später verwendete, um zu etablieren, wie eine QKD-Fernkommunikation zwischen Bodenstationen erreicht werden kann, die mehr als 1200 km voneinander entfernt sind. Im Juli schickte China einen zweiten Quantenverschlüsselungssatelliten in die Luft, der Berichten zufolge nur ein Sechstel der Masse seines Vorgängers von 2016 beträgt.
Wo sind die USA in all dem? Obwohl das allererste QKD-Netzwerk 2003 von der Defense Advanced Research Projects Agency geschaffen wurde, waren unsere Regierung und insbesondere unsere National Security Agency seltsamerweise weitgehend gleichgültig gegenüber den Möglichkeiten der verschränkungsbasierten Kommunikation und QKD, während sie das chinesische Interesse andeuteten in der Technologie war Zeit- und Geldverschwendung. Kürzlich hat das Air Force Research Lab Forschung finanziert“> hat Forschung zur Verwendung von Drohnen für quantenverschränkte Netzwerke finanziert, aber diejenigen, die diese Bemühungen beaufsichtigen, sehen nicht, wie eine Quantentechnologie verwendet werden kann, die nur funktioniert, wenn Satellit und Bodenstation perfekt ausgerichtet sind , markiert eine große Verbesserung gegenüber aktuellen Systemen.
Obwohl der US CHIPS and Science Act von 2022, der im August von Präsident Biden unterzeichnet wurde, mehr als 153 Millionen US-Dollar pro Jahr für Quantencomputer und -netzwerke bereitstellt, wird er wahrscheinlich nicht zu mehr Arbeit in Richtung QKD-basierter Systeme am Himmel ermutigen.
Diese Einstellung muss sich jedoch möglicherweise ändern, wenn die Chinesen und Europäer in der Lage sind, zu demonstrieren, wie man ein echtes QKD-basiertes Netzwerk unter Verwendung mehrerer Satelliten, die mit mehreren Bodenstationen verbunden sind, erstellt – ein Netzwerk, das selbst für den raffiniertesten Hacker unerreichbar ist.
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D-Wave startet im AWS Marketplace
D-Wave Quantum Inc. (NYSE: QBTS) gab am 21. Oktober bekannt, dass es im AWS Marketplace einen digitalen Katalog mit Tausenden von Softwareangeboten von unabhängigen Softwareanbietern eingeführt hat, die es einfach machen, Software zu finden, zu testen, zu kaufen und bereitzustellen läuft auf Amazon Web Services (AWS). Quantum News Briefs fasst die zusammen Nachrichtenankündigung unten.
AWS Marketplace-Kunden können problemlos eine Vielzahl von Quantencomputing-Angeboten von D-Wave™ erwerben, einschließlich des Zugriffs auf den Leap™-Quanten-Cloud-Service. D-Wave ist das erste und einzige reine Quantencomputerunternehmen mit Angeboten, die im AWS Marketplace verfügbar sind.
Um die Entwicklung und Produktion praktischer Quantencomputeranwendungen zu erleichtern, führt D-Wave vier Angebote im AWS Marketplace ein, darunter:
- Leap Quantum Cloud-Dienst: Der Leap-Quanten-Cloud-Service bietet Echtzeitzugriff auf die hochmodernen Quantencomputer von D-Wave und einen quantenklassischen Hybrid-Solver-Service, der Probleme mit bis zu einer Million Variablen und 100,000 Einschränkungen bewältigen kann. Leap wird in Kürze im AWS Marketplace verfügbar sein, und Kunden von Amazon Braket werden zum AWS Marketplace weitergeleitet, um auf das D-Wave-System zuzugreifen.
- Quanten-Proof-of-Concept: In einem Quantum Proof of Concept hilft D-Wave Kunden bei der Validierung eines ausgewählten Quantenanwendungsfalls durch detaillierte Problemerkennung, Problemdefinition, Entwicklung einer ersten Prototyplösung und Tests mit repräsentativen Anwendungsdaten.
- Quantenfunktionsauswahl für maschinelles Lernen: Mit zunehmenden Datensätzen steigt die Komplexität, insbesondere bei der Auswahl von Merkmalen, einem grundlegenden Baustein des maschinellen Lernens. Dieses Programm konzentriert sich auf die Verwendung von Quanten-Hybrid-Ansätzen zur Optimierung der Merkmalsauswahl beim Modelltraining und bei der Vorhersage.
- Quantenberatungsdienste: Um Kunden bei den ersten Schritten mit Quantum oder der Implementierung einer Quantum-Lösung zu unterstützen, kombiniert der Launch™-Service von D-Wave technische Unterstützung, Produkte und Dienstleistungen. Der Launch-Service nutzt leistungsstarke Quanten-Hybridlösungen und professionelle Serviceberatung und hilft Kunden, komplexe Probleme zu lösen und einen echten Geschäftswert zu liefern.
Lesen Sie hier die vollständige News-Ankündigung.
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Interview von Politico mit Jay Gambetta von IBM: Wann wird Quantencomputing stattfinden?
Brendan Bordell von Politico's Interview mit Jay Gambetta, dem Leiter von IBM Quantum über die Hürden, denen Quantencomputing gegenübersteht hier zusammengefasst von Quantum News Briefs.
Das große Fragezeichen, das sie diskutieren, ist: Wann , genau, wird Quantencomputing stattfinden?
Quantencomputing ist seit Jahren eine spannende Wissenschaft, ohne jemals über die Prototypenphase hinauszukommen. Fragen Sie die meisten Forscher nach den Haupthindernissen für effektive Quantencomputer, und sie werden eine Reihe technischer Hürden auflisten, die überwunden werden müssen, bevor die Geräte klassische Computer bei der Lösung realer Probleme konsequent überholen können.
Jay Gambetta, der Leiter von IBM Quantum, bestreitet die Existenz dieser Hürden nicht. Aber während sein Team einen theoretischen Dominostein nach dem anderen umwirft, macht er sich Sorgen über ein weiteres Hindernis für die Quantenrevolution: die anhaltende Skepsis der Wissenschaftler selbst gegenüber der Technologie.
„Wer schneller werden will, muss mehr Risiko eingehen“, sagte mir Gambetta kürzlich bei einem Besuch im Quantenforschungszentrum von IBM in Yorktown, New York. „Und es ist schwierig, wenn man eine neue Technologie hat, mit der man keine Erfahrung hat. Es gibt eine Verzögerung im System.“
Die Skepsis rührt zum Teil daher, dass Quantencomputer nicht nur schneller, sondern auch anders sind. In der Praxis gibt es ernsthafte Fragen, wie bald Wissenschaftler in der Lage sein werden, die seltsamen Eigenschaften der Quantenmechanik zuverlässig zu nutzen.
Gambetta teilt diese Skepsis nicht. In nur wenigen Jahren, sagt er, „werden wir an einem Punkt sein, an dem Sie ein Werkzeug haben werden, das leistungsfähiger ist als jeder klassische Computer.“ Und er macht sich Sorgen, dass Forscher aus einer Vielzahl von Bereichen – von Chemie und Medizin bis hin zu maschinellem Lernen und industrieller Optimierung – wertvolles Wissen auf dem Tisch liegen lassen, indem sie sich weigern, in großen Dimensionen zu denken. Er schlägt vor, dass Forscher die Grenzen der Technologie nicht so stark ausreizen, wie sie sollten.
„Wenn Ihre Metriken für die Veröffentlichung von Artikeln bewertet werden und Sie etwas veröffentlichen möchten, möchten Sie etwas tun, von dem Sie wissen, dass es funktionieren wird“, sagte Gambetta. Viele der Wissenschaftler, die jetzt an bestehenden Quantencomputern basteln, erklärt er, „begrenzen die Größe der Probleme, die sie erforschen wollen, basierend auf dem Wissen, was die Ergebnisse sein werden. Sie drängen nicht darauf, wie man das Beste aus der Hardware herausholt.“
Gambetta möchte, dass Washington sein Programm Quantum User Expansion for Science Technology (QUEST) – ein neues Projekt, das im Rahmen des Chips and Science Act auf den Weg gebracht wird – nutzt, um fortschrittliche Quantencomputer so schnell wie möglich vor Spitzenwissenschaftler zu bringen. Aber das QUEST-Programm bleibt weitgehend unfinanziert. Und ohne neue Mittel vom Kongress befürchtet Gambetta, dass die technischen Fähigkeiten von Quantencomputern die Fähigkeit der Forscher, sie effektiv zu nutzen, schnell übertreffen werden.
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HyperSpace-Projekt, kofinanziert von der Europäischen Kommission und dem Natural Science & Engineering Research Council of Canada
Das HyperSpace-Projekt ist das Ergebnis einer strategischen Zusammenarbeit und zielt darauf ab, ein Quantenkommunikationsnetzwerk zwischen Kontinenten zu entwickeln. kofinanziert von der Europäischen Kommission (im Rahmen des Programms Horizon Europe) und der Natur- und Ingenieurwissenschaftlicher Forschungsrat der Kanada (NSERC) in Höhe von $1,918,170 über drei Jahre. Quantum News Briefs fasst die Kurznachrichten unten.
Geleitet von Professor Roberto Morandotti des Institut national de la recherche scientifique (INRS) konzentriert sich das Projekt auf die Forschung in integrierter Quantenphotonik und optischer Weltraumkommunikation.
„Dieses internationale Projekt wird es uns ermöglichen, die Verteilung komplexer (hochdimensionaler) verschränkter Photonen über Satellit zu untersuchen, das erste Mal, dass dies jemals getan wurde! Ich danke NSERC und der Europäischen Kommission für die Unterstützung unserer Arbeit. Diese Zusammenarbeit wird es uns ermöglichen, die Quantenkommunikationsforschung auf eine ganz neue Ebene zu heben und technologische Herausforderungen gemeinsam zu lösen, deren Ergebnisse der Gesellschaft zugute kommen" sagt Roberto Morandotti.
Das übergeordnete Ziel von HyperSpace ist es, die satellitenbasierte Quantenkommunikation durch entsprechende Experimente zu skalierbaren globalen Quantennetzwerken weiterzuentwickeln.
Dieses globale Quantennetzwerk wird eine Vielzahl von Quantenprozessoren über eine Vielzahl von Quantenkanälen miteinander verbinden, genau wie im herkömmlichen Internet.
Um den Einsatz auf skalierbaren Kleinsatelliten zu erleichtern, versucht das Team nicht nur, neue Protokolle auf der Grundlage von Quanten-Hyperverschränkung zu entwickeln, sondern diese Protokolle auch in skalierbare photonische Integrationsplattformen zu übertragen.
Die Anwendungen von HyperSpace im Bereich der Informationstechnologie und Sensorik werden umfangreich sein. Klicken Sie hier, um die ursprüngliche Ankündigung vollständig 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.
