QuEra baut Quantentestumgebung in Großbritannien auf – Nachrichtenanalyse zum Hochleistungsrechnen | insideHPC

BOSTON, 5. Februar 2024 – Das auf neutrale Atome spezialisierte Quantenunternehmen QuEra Computing hat angekündigt, dass das britische National Quantum Computing Centre (NQCC) in Harwell, Oxfordshire, ein Quantencomputer-Testfeld beherbergen wird. Eines der Testumgebungen wird von QuEra in Zusammenarbeit mit im Vereinigten Königreich ansässigen Mitarbeitern gebaut und wird durch das NQCC finanziert und durch den Rahmen der Small Business Research Initiative (SBRI) unterstützt.

Das erste Testfeld im Vereinigten Königreich wird auf dem kürzlich angekündigten Fortschritt aufbauen und „logische Qubits“ verwenden, um Fehler in Quantenberechnungen zu erkennen und zu korrigieren. Ein wichtiger Teil dieses Prozesses ist das Qubit-Shuttle, das es Qubits ermöglicht, sich unter Beibehaltung ihres Quantenzustands zu bewegen, und die Verschränkung benachbarter Qubits ermöglicht. Bisher war dies ein großes Hindernis für die Entwicklung skalierbarer, praktischer Quantencomputer und letztendlich für die Erzielung von Quantenvorteilen.

Infolgedessen wird das Vereinigte Königreich die weltweit erste Testumgebung für Qubit-Shuttle und Fehlerkorrektur beherbergen. QuEra wird bald mit der Arbeit an seinem Testbett für das NQCC beginnen und geht davon aus, dass es Anfang 2025 betriebsbereit sein wird.

„Großbritannien wird das erste Land sein, das mit einer Technologie experimentiert, die den Weg für eine neue Ära des Quantencomputings ebnen wird“, sagte Alex Keesling, CEO, QuEra-Computing„Um wirklich nützlich zu sein, müssen Quantencomputer in großem Maßstab gebaut werden, mit bescheidenen Betriebsanforderungen und vor allem müssen sie fehlertolerant sein.“ Wir haben die Fähigkeit logischer Qubits bewiesen, das Problem hoher Fehlerraten zu lösen, und Neutralatomprozessoren sind die besten Kandidaten, die in den nächsten Jahren die Skala von 100 logischen Qubits überschreiten werden. UKRI und NQCC hatten die Weitsicht, diesen Ansatz und sein Potenzial zu erkennen. Dadurch wird Großbritannien einen erheblichen Vorreitervorteil erlangen und die Chance erhalten, seine Quantenindustrie anzukurbeln und auf die Zukunft vorzubereiten.“

Dr. Michael Cuthbert, Direktor von NQCC, gratulierte den Gewinnern des Testbed-Wettbewerbs und erklärte: „NQCC ist bestrebt, die Entwicklung der Quantencomputerkapazitäten und -infrastruktur im Vereinigten Königreich zu beschleunigen. In der gesamten Branche setzt sich zunehmend die Erkenntnis durch, dass Quantenentwickler Zugriff auf die Hardware benötigen, um skalierbare Lösungen für einen Full-Stack-Quantencomputer zu entwickeln. Nach der Erstellung werden diese Prototypen auf Systemebene dem NQCC und seinen Mitarbeitern helfen, die einzigartigen Eigenschaften verschiedener Hardware-Ansätze zu verstehen, geeignete Metriken für jede Qubit-Architektur festzulegen und die Arten von Anwendungen zu erkunden, die am meisten von jedem technologischen Ansatz profitieren. Dies wird direkt in die laufende Zusammenarbeit des NQCC mit Organisationen aus Wissenschaft, Industrie und Regierung einfließen, um Anwendungsfälle für Quantencomputer im Frühstadium zu entwickeln und die Innovationen zu identifizieren, die erforderlich sein werden, um die Entwicklung und Einführung dieser transformativen Technologie zu beschleunigen.“

QuEra wird mehrere wichtige Innovationen in das Testfeld des NQCC einführen und eine wesentlich fortschrittlichere dynamische Verarbeitungsarchitektur als bestehende Quantensysteme einsetzen. Diese Zonenarchitektur ist das Quantenäquivalent einer klassischen Von-Neumann-Architektur. Diese Initiative wird britischen Quantenforschern und Softwareentwicklern in zweierlei Hinsicht zugute kommen. Erstens bietet es ihnen die Möglichkeit, diese einzigartige Architektur zu erkunden und zu optimieren. Zweitens wird es Anbietern ermöglichen, Hardware zu verfeinern, die für die Lieferkette neutraler Atomprozessoren unerlässlich ist. Diese Prozessoren gelten derzeit als führende Lösung für die Entwicklung skalierbarer, fehlertoleranter Computer.

Dieser Einsatz wird die gegenseitige Befruchtung zwischen Unternehmen im britischen/EU-Quantenökosystem beschleunigen, zur Entwicklung der britischen Quantenarbeitskräfte beitragen, neue Leistungsstandards festlegen und wichtige Fortschritte bei der Umsetzung der nationalen Quantencomputerstrategie des Vereinigten Königreichs erzielen.

Der Prüfstand wird in der Lage sein, Gruppen von Atomen kohärent zu transportieren, was die Voraussetzungen für Experimente mit logischen Qubits schafft. Logische Qubits sind ein Ensemble verschränkter einzelner physikalischer Qubits, mit denen Fehler in einzelnen physikalischen Qubits erkannt und korrigiert werden können. Dadurch können Forscher und Industriepartner mit modernsten Algorithmen experimentieren, die diese fortschrittlichen Fähigkeiten nutzen.

Ein entscheidender Faktor dieses Systems ist die Fähigkeit, Atome im Prozessor mithilfe beweglicher optischer Pinzetten dynamisch neu zu konfigurieren, was eine All-to-All-Gate-Konnektivität und maßstabsgetreue Programmierbarkeit mit nur wenigen lokalen optischen Steuerungen ermöglicht und eine große Vielfalt optimierter Zonen ermöglicht -Architekturen. Das Testbed wird auch Mid-Circuit-Messungen einführen, um bedingte Operationen und Ausführungen auf der Grundlage von Zwischenergebnissen zu ermöglichen und so die Voraussetzungen für zukünftige Verbesserungen zu schaffen, wie etwa die Möglichkeit, Fehler zu korrigieren oder dynamische Anpassungen an laufenden Berechnungen vorzunehmen.

Das NQCC ist das nationale Zentrum für Quantencomputing im Vereinigten Königreich, das sich der Beschleunigung der Entwicklung des Quantencomputings widmet, indem es sich den Herausforderungen der Skalierung der Technologie stellt. Das Zentrum arbeitet mit Unternehmen, der Regierung und der Forschungsgemeinschaft zusammen, um Quantencomputerkapazitäten für das Vereinigte Königreich bereitzustellen und das Wachstum der aufstrebenden Industrie zu unterstützen.

 Das Programm des NQCC stellt eine Investition von 93 Millionen Pfund dar und wird gemeinsam von den Forschungsräten EPSRC und STFC als Teil von UKRI durchgeführt.

 Das Zentrum wird seinen Hauptsitz in einer eigens dafür errichteten Einrichtung auf dem Gelände des Rutherford Appleton Laboratory des STFC auf dem Harwell Campus in Oxfordshire haben, deren Fertigstellung für 2024 geplant ist.

 Das NQCC ist Teil des National Quantum Technologies Program (NQTP), das die Bereitstellung von 1 Milliarde Pfund an öffentlichen und privaten Investitionen über einen Zeitraum von 10 Jahren (2014–2024) umfasst, um Quantentechnologien in den Bereichen Sensorik und Zeitmessung zu entwickeln und bereitzustellen , Bildgebung, Kommunikation und Computer.

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• Quelle: https://insidehpc.com/2024/02/quera-to-build-quantum-testbed-in-uk/