By Σάντρα Χέλσελ δημοσιεύτηκε 28 Δεκεμβρίου 2022
Quantum News Briefs 29 Δεκεμβρίου ξεκινά με το «Υπόμνημα (M-23-02): Ένα βήμα πιο κοντά στην ασφάλεια του έθνους μας από την κβαντική απειλή» και ακολουθεί το «Terra Quantum απλοποιεί την αξιολόγηση κβαντικών υπολογιστών για βιομηχανική εφαρμογή με ολοκληρωμένο σημείο αναφοράς για πλατφόρμες κβαντικών υπολογιστών». Τρίτο είναι το Quantum Computing on Tech Byte οι 5 μεγαλύτερες τάσεις τεχνολογίας του 2022 + ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ
*****
Σημείωμα (M-23-02): Ένα βήμα πιο κοντά στην ασφάλεια του έθνους μας από την κβαντική απειλή
Ο Skip Sanzeri, ιδρυτής, πρόεδρος του διοικητικού συμβουλίου και COO της QuSecure, ανοίγει τα πρόσφατα του Άρθρο του Forbes Κάνοντας τη μελλοντική κβαντική απειλή προσωπική: Υπενθυμίζει στους αναγνώστες ότι οι περισσότερες αποφάσεις, συμπεριφορές, προτιμήσεις και τοποθεσίες μας αποθηκεύονται πλέον σε τεράστιες βάσεις δεδομένων που είναι προσβάσιμες μέσω του Διαδικτύου σε αντίπαλα έθνη-κράτη και κακόβουλα άτομα. Σήμερα, με κάθε κλικ, σάρωση ή ηχητική λέξη, προσθέτουμε συνεχώς στο βουνό των δεδομένων και των προσωπικών πληροφοριών που έχουν ήδη αποθηκευτεί ηλεκτρονικά. Για να γίνουν τα πράγματα χειρότερα, το μέλλον θα μας προσφέρει απαράδεκτες συμφωνίες για να δημιουργήσουμε ακόμη μεγαλύτερες ψηφιακές σκιές για τη μηχανική μάθηση και (τελικά) την τεχνητή νοημοσύνη για επεξεργασία.
Μέχρι σήμερα, η κρυπτογράφηση που χρησιμοποιούμε για την προστασία των δεδομένων και των επικοινωνιών μας έχει διατηρηθεί σε μεγάλο βαθμό. Εφόσον αυτή η κρυπτογράφηση σχεδιάστηκε για να εμποδίζει την αποκρυπτογράφηση δεδομένων από τους τύπους υπολογιστών που χρησιμοποιούμε σήμερα, έχει κάνει μια λογική δουλειά για να μας προστατεύει από κλοπή και βλάβη.
Ωστόσο, τώρα έχουμε μια νέα απειλή από τους κβαντικούς υπολογιστές που έχουν αποδειχθεί μαθηματικά μέσω ενός αλγόριθμου που σχεδιάστηκε από τον Peter Shor ότι θα σπάσουν την τρέχουσα κρυπτογράφηση που χρησιμοποιούμε όλοι παγκοσμίως για πρόσβαση στο διαδίκτυο.
Τα καλά νέα του Sanzeri είναι ότι η κυβέρνηση των ΗΠΑ ήρθε στη διάσωση: Στις 18 Νοεμβρίου, το Γραφείο Διαχείρισης και Προϋπολογισμού δημοσίευσε μια εντολή προς την ομοσπονδιακή κυβέρνησή μας να ξεκινήσει μια αναβάθμιση σε κβαντικά ασφαλή κρυπτογραφία (πρόκειται για λογισμικό που μπορεί να αντέξει έναν κβαντικό υπολογισμό επίθεση). Το σημείωμα (M-23-02) απαιτεί από τις ομοσπονδιακές υπηρεσίες να συμμορφώνονται με το Μνημόνιο Εθνικής Ασφάλειας 10 (NSM 10) από τον Μάιο του 2022, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να προάγει την ηγεσία των ΗΠΑ στον κβαντικό υπολογισμό, ενώ ταυτόχρονα μετριάζει τους κινδύνους για τα κρυπτογραφικά συστήματα. Το σημείωμα ζητά από τις ομοσπονδιακές υπηρεσίες να προετοιμαστούν αμέσως για την απειλή που θέτει ένας κρυπτογραφικά σχετικός κβαντικός υπολογιστής (CRQC). Το M-23-02 εξουσιοδοτεί τις ομοσπονδιακές υπηρεσίες να ξεκινήσουν τη διαδικασία αναβάθμισης τώρα για να διασφαλίσουν τα δεδομένα τους, ώστε ακόμη και αν κλαπούν, να έχουν κβαντική προστασία, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσε να παραμείνει κρυπτογραφημένο και μη προσβάσιμο για δεκαετίες. Η OMB έχει θέσει προθεσμία σε όλες τις ομοσπονδιακές υπηρεσίες να υποβάλλουν τα αποθέματά τους ευπάθειας CRQC έως τις 4 Μαΐου 2023—και ετησίως έως το 2035, εστιάζοντας σε περιουσιακά στοιχεία υψηλής αξίας και συστήματα υψηλού αντίκτυπου. Κάθε εταιρεία πρέπει να προσδιορίσει έναν υποψήφιο πελάτη μετεγκατάστασης και να τους υποβάλει στο OMB εντός 30 ημερών από το σημείωμα ή έως τις 18 Δεκεμβρίου 2022. Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσετε το πλήρες άρθρο του Sanzeri.
*****
Το Terra Quantum απλοποιεί την αξιολόγηση κβαντικών υπολογιστών για βιομηχανική εφαρμογή με ολοκληρωμένο σημείο αναφοράς για πλατφόρμες κβαντικών υπολογιστών
Η Terra Quantum ανακοίνωσε πρόσφατα ότι έχει πραγματοποιήσει ένα ολοκληρωμένο σημείο αναφοράς δημοσίως διαθέσιμων προσομοιωμένων και εγγενών πλατφορμών κβαντικών υπολογιστών. Quantum News Briefs συνοψίζει την ανακοίνωση .
Ο στόχος της μελέτης ήταν να διερευνήσει πώς μπορεί να βελτιωθεί η ακρίβεια πρόβλεψης και ο χρόνος εκπαίδευσης των κβαντικών νευρωνικών δικτύων χρησιμοποιώντας μια υβριδική κβαντοκλασική προσέγγιση. Το σημείο αναφοράς διαπίστωσε ότι ο συνδυασμός προσομοιωμένων κβαντικών επεξεργαστών και κλασικών υπολογιστών υψηλής απόδοσης προσφέρει την καλύτερη απόδοση, την πιο οικονομική και στιβαρή προσέγγιση.
Το πρώτο σημείο αναφοράς καλύπτει μια ποικιλία διαθέσιμων στο κοινό εγγενών και προσομοιωμένων συσκευών κβαντικών υπολογιστών (συμπεριλαμβανομένων των IonQ, Rigetti, Oxford Quantum Circuits, IBM, QMware και Amazon Braket). Καθώς η μελέτη επικεντρώθηκε σε εφαρμογές στην πραγματική ζωή, απέκλεισε σκόπιμα συστήματα που είναι αποκλειστικά ή ακόμα σε πειραματικό στάδιο. ΤΗ άσκηση συγκριτικής αξιολόγησης εξέτασε τον συνδυασμό ταχύτητας, λειτουργικού κόστους και ποιότητας αποτελέσματος της απόδοσης της δημόσιας διαθέσιμης κβαντικής υπολογιστικής ισχύος. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ένας συνδυασμός προσομοιωμένων κβαντικών επεξεργαστών και κλασικών υπολογιστών υψηλής απόδοσης (υβριδική προσέγγιση) παρείχε αυτήν τη στιγμή την πιο οικονομική λύση εκπαίδευσης κβαντικού αλγορίθμου από άποψη χρόνου και κόστους. Αυτό παρέχει πολύτιμες πληροφορίες για τους πρώτους χρήστες του κλάδου κατά την αξιολόγηση της αποτελεσματικότερης χρήσης της τεχνολογίας κβαντικών υπολογιστών. Η εκπαίδευση των κβαντικών νευρωνικών δικτύων σε έναν προσομοιωμένο κβαντικό επεξεργαστή αποφεύγει τις δαπανηρές επαναλήψεις που απαιτούνται από τα συχνά σφάλματα υπολογισμού που προκύπτουν με τους εγγενείς κβαντικούς επεξεργαστές. Οι προσομοιωμένοι κβαντικοί επεξεργαστές παρέχουν έως και 40 qubits χωρίς σφάλματα (τα λεγόμενα αλγοριθμικά), επιτρέποντας την επίλυση σύνθετων προβλημάτων με κβαντική βελτίωση σήμερα. Το QMware προσφέρει έως και 40 και το AWS SV1 έως και 34 προσομοιωμένα qubits.
«Διαπιστώσαμε ότι μόνο ένας συνδυασμός προσομοιωμένων ή εγγενών qubits με κλασική υπολογιστική ισχύ υψηλής απόδοσης παρείχε ανταγωνιστικά αποτελέσματα χρόνου εκτέλεσης σε σύγκριση με τις καθαρά κλασικές προσεγγίσεις με τις σημερινές τεχνολογίες», δήλωσε ο Georg Gesek, CTO και συνιδρυτής της QMWare. «Το σημείο αναφοράς υπογραμμίζει περαιτέρω ότι οι αλγόριθμοι εκπαίδευσης που χρησιμοποιούν προσομοιωμένα qubits αποδεικνύονται η μόνη εμπορικά βιώσιμη επιλογή σήμερα, καθώς εξακολουθούν να είναι φθηνότεροι και ακριβέστεροι σε σύγκριση με τη χρήση εγγενών κβαντικών επεξεργαστών».
Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσετε ανακοίνωση εξ ολοκλήρου.
*****
Από τον Quantum Computing στο 5G και το IoT, 5 μεγαλύτερες τάσεις τεχνολογίας του 2022 | Tech Bytes της χρονιάς
Η λίστα με τις πέντε μεγαλύτερες τάσεις του 2022 της Ishita Banerjee της Tech Bytes περιλαμβάνει τον κβαντικό υπολογισμό. Quantum News Briefs συνοψίζει παρακάτω.
Φέτος, φάνηκε να εμφανιστούν πολλές σημαντικές τάσεις τεχνολογίας καθώς και αναπτύχθηκαν οι υπάρχουσες. Οι πέντε τάσεις της τεχνολογίας του 2022, που έγιναν το αποκορύφωμα αυτής της χρονιάς.
Quantum Computing
5G
Αυτοματοποίηση ρομποτικής διαδικασίας (RPA)
Edge Computing
Το Ίντερνετ των πραγμάτων (IoT)
Το έργο QUASIM της Γερμανίας που ερευνά κβαντικούς υπολογιστές για επεξεργασία μετάλλων
Το έργο QUASIM, στο οποίο ο Δρ. Tobias Stollenwerk ερευνητικό κέντρο Julich συνεργάζεται με τη γερμανική εταιρεία υψηλής τεχνολογίας Trumpf, ερευνά τις δυνατότητες των κβαντικών υπολογιστών για την επεξεργασία μετάλλων. Quantum News Briefs συνοψίζει μια πρόσφατη συζήτηση του έργου.
Ο Δρ Tobias Stollenwerk εξήγησε: «Εστιάζουμε σε συγκεκριμένες περιπτώσεις χρήσης. Ένα πρόβλημα δοκιμής που διερευνούμε με την εταιρεία Trumpf είναι η αφαίρεση εξαρτημάτων κατά την κοπή με λέιζερ. Αυτές οι διαδικασίες αφαίρεσης συχνά δεν εκτελούνται βέλτιστα, αν και αυτές οι διεργασίες βελτιστοποιούνται ήδη σήμερα με τη βοήθεια προσομοιώσεων υπολογιστή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η θερμική διαστολή των φύλλων –το λέιζερ είναι πολύ ζεστό– μπορεί να ληφθεί μόνο ανακριβώς υπόψη στα προηγούμενα μοντέλα. Τα μέρη μερικές φορές κολλάνε στο φύλλο μετά την κοπή. Στη συνέχεια, τα μηχανήματα πρέπει να σταματήσουν για να χαλαρώσουν, γεγονός που οδηγεί σε ανεπιθύμητο χρόνο διακοπής λειτουργίας.
Η βελτιστοποίηση των μοτίβων κοπής με τους κβαντικούς υπολογιστές και τη μηχανική μάθηση θα μπορούσε να συμβάλει στην αύξηση της αποτελεσματικότητας και επίσης στην ποιότητα των κοπών.»
Αυτή τη στιγμή, εξακολουθούν να προσομοιώνουν τους κβαντικούς υπολογιστές σε κλασικούς υπολογιστές. Αυτό έχει το πλεονέκτημα ότι η ομάδα μπορεί να επικεντρωθεί εξ ολοκλήρου στην ανάπτυξη των κβαντικών αλγορίθμων και πρέπει να δώσει λιγότερη προσοχή στις ιδιαιτερότητες των σημερινών κβαντικών συστημάτων, τα οποία είναι συνήθως όλα ακόμη κάπως επιρρεπή σε σφάλματα.
Η QUASIM συνεργάζεται με το Γερμανικό Ερευνητικό Κέντρο Τεχνητής Νοημοσύνης (DFKI), το οποίο συντονίζει το έργο, καθώς και με το Fraunhofer Institute for Production Technology (IPT), το Trumpf και την εταιρεία λογισμικού ModuleWorks στο Άαχεν. Η Ford και η MTU συμμετέχουν επίσης ως συνδεδεμένοι εταίροι. Καθήκον του Stollenwerk είναι να συντονίζει τις εργασίες από την πλευρά του Forschungszentrum Jülich. Οι συνάδελφοί του Δρ. Alessandro Ciani και Sven Danz εκτελούν την πραγματική ερευνητική εργασία και ερευνούν κβαντικούς αλγόριθμους που θα μπορούσαν να είναι κατάλληλοι για κατασκευή.
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. ασχολείται με την έρευνα και την αναφορά σε τεχνολογίες αιχμής από το 1990. Έχει το διδακτορικό της. από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
