By Σάντρα Χέλσελ δημοσιεύτηκε στις 14 Οκτωβρίου 2022
Quantum News Briefs 14 Οκτωβρίου ανοίγει με την ανακοίνωση ότι «Το IIT Madras εντάσσεται στο IBM Quantum Network». Ακολούθησαν οι ερευνητές του CU Boulder που ανιχνεύουν κβαντικό υλικό σαν «μελιού-χτένα». Τρίτον είναι μια σημαντική ανακοίνωση από μια διεθνή ερευνητική ομάδα που περιγράφει «Qubits για έναν προγραμματιζόμενο, υπεραγώγιμο επεξεργαστή στερεάς κατάστασης» και ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ.
*****
Η IBM ανακοίνωσε ότι το Ινδικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας Madras (IIT-Madras) γίνεται το πρώτο ινδικό ίδρυμα που εντάσσεται στο IBM Quantum Network για να προωθήσει την ανάπτυξη και έρευνα δεξιοτήτων κβαντικού υπολογισμού στην Ινδία. Το Quantum News Briefs συνοψίζει την ανακοίνωση που έγινε στις Photonics Online.
Ως μέλος του IBM Quantum Network, το IIT Madras θα αποκτήσει πρόσβαση σε σύννεφο στα πιο προηγμένα συστήματα κβαντικών υπολογιστών της IBM και την κβαντική τεχνογνωσία της IBM για να εξερευνήσει πρακτικές εφαρμογές και να συνειδητοποιήσει τα ευρέως πλεονεκτήματα αυτής της τεχνολογίας για τις επιχειρήσεις και την κοινωνία.
Το Κέντρο Κβαντικών Πληροφοριών, Επικοινωνιών και Υπολογιστών του IIT Madras (CQuICC) θα επικεντρωθεί στην προώθηση βασικών αλγορίθμων σε ερευνητικούς τομείς όπως η Quantum Machine Learning, η Quantum Optimization και η έρευνα εφαρμογών στα χρηματοοικονομικά. Θα χρησιμοποιήσουν τις υπηρεσίες IBM Quantum παράλληλα με το πλαίσιο Qiskit ανοιχτού κώδικα για να εξερευνήσουν τομείς όπως οι κβαντικοί αλγόριθμοι, η κβαντική μηχανική μάθηση, η κβαντική διόρθωση και ο μετριασμός σφαλμάτων, η κβαντική τομογραφία και η κβαντική χημεία, καθώς και για την προώθηση και ανάπτυξη του οικοσυστήματος κβαντικών υπολογιστών σε η χώρα. Ερευνητές από το IIT Madras θα συμβάλουν στην πρόοδο της έρευνας στην εφαρμογή του κβαντικού υπολογισμού με την υποστήριξη της IBM Research India σε τομείς που σχετίζονται με την Ινδία.
Το IIT Madras ενώνει περισσότερα από 180 μέλη του IBM Quantum Network, μιας παγκόσμιας κοινότητας εταιρειών Fortune 500, νεοφυών επιχειρήσεων, ακαδημαϊκών ιδρυμάτων και ερευνητικών εργαστηρίων που εργάζονται με την τεχνολογία IBM Quantum για να προωθήσουν τον κβαντικό υπολογισμό και να εξερευνήσουν πρακτικές εφαρμογές.
*****
Οι ερευνητές του CU διερευνούν «εκπληκτικές ιδιότητες» κβαντικού υλικού που μοιάζει με κηρήθρα
Μια σειρά από βουητά, που μοιάζουν με μέλισσες «ρεύματα βρόχου» θα μπορούσαν να εξηγήσουν ένα φαινόμενο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα, που δεν έχει ξαναδεί ποτέ σε έναν τύπο κβαντικού υλικού. Τα ευρήματα από ερευνητές στο University of Colorado Boulder μπορεί μια μέρα να βοηθήσει τους μηχανικούς να αναπτύξουν νέα είδη συσκευών, όπως κβαντικούς αισθητήρες ή το κβαντικό ισοδύναμο συσκευών αποθήκευσης μνήμης υπολογιστή.
Το εν λόγω κβαντικό υλικό είναι γνωστό με τον χημικό τύπο Mn3Si2Te6. Αλλά θα μπορούσατε επίσης να το ονομάσετε "κηρήθρα" επειδή τα άτομα μαγγανίου και τελλουρίου του σχηματίζουν ένα δίκτυο αλληλένδετων οκτάεδρων που μοιάζουν με τα κύτταρα μιας κυψέλης.
Ο φυσικός Gang Cao και οι συνάδελφοί του στο CU Boulder συνέθεσε αυτή τη μοριακή κυψέλη στο εργαστήριό τους το 2020, και ήταν μπροστά σε μια έκπληξη: Στις περισσότερες περιπτώσεις, το υλικό συμπεριφερόταν πολύ σαν μονωτήρας. Δεν άφηνε δηλαδή να περάσουν εύκολα ηλεκτρικά ρεύματα. Ωστόσο, όταν εξέθεσαν την κηρήθρα σε μαγνητικά πεδία με έναν συγκεκριμένο τρόπο, ξαφνικά έγινε εκατομμύρια φορές λιγότερο ανθεκτική στα ρεύματα. Ήταν σχεδόν σαν το υλικό να είχε μεταμορφωθεί από καουτσούκ σε μέταλλο.
Η ομάδα αναφέρει ότι, υπό ορισμένες συνθήκες, η κηρήθρα σφύζει από μικροσκοπικά εσωτερικά ρεύματα γνωστά ως χειρόμορφα τροχιακά ρεύματα ή ρεύματα βρόχου. Τα ηλεκτρόνια κλείνουν με φερμουάρ σε βρόχους μέσα σε κάθε ένα από τα οκτάεδρα σε αυτό το κβαντικό υλικό. Από τη δεκαετία του 1990, οι φυσικοί έχουν θεωρήσει ότι τέτοια ρεύματα βρόχου θα μπορούσαν να υπάρχουν σε μια χούφτα γνωστά υλικά, όπως οι υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας, αλλά δεν τα έχουν ακόμη παρατηρήσει άμεσα.
Ο Cao είπε ότι θα μπορούσαν να είναι ικανοί να οδηγήσουν εκπληκτικούς μετασχηματισμούς σε κβαντικά υλικά, όπως αυτός στον οποίο σκόνταψε ο ίδιος και η ομάδα του.
«Ανακαλύψαμε μια νέα κβαντική κατάσταση της ύλης», είπε ο Cao. «Η κβαντική του μετάβαση μοιάζει σχεδόν με τον πάγο που λιώνει σε νερό». Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσετε το αρχικό, εκτενές άρθρο στον ιστότοπο του CU
*****
Ανακάλυψη: Qubits για προγραμματιζόμενο υπεραγώγιμο επεξεργαστή στερεάς κατάστασης
Ερευνητές από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα και το Πανεπιστήμιο Zhejiang στην Κίνα, μαζί με δύο θεωρητικούς από το Ηνωμένο Βασίλειο, μπόρεσαν να αποδείξουν για πρώτη φορά ότι μεγάλοι αριθμοί κβαντικών δυαδικών ψηφίων ή qubits μπορούν να συντονιστούν ώστε να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους διατηρώντας παράλληλα συνοχή για ένα άνευ προηγουμένου μεγάλο χρονικό διάστημα, σε έναν προγραμματιζόμενο υπεραγώγιμο επεξεργαστή στερεάς κατάστασης. Το Quantum News Briefs συνοψίζει την ανακοίνωση από το Physics News.
Σε μια νέα εργασία, οι επιστήμονες έδειξαν μια «πρώτη ματιά» στην εμφάνιση καταστάσεων κβαντικής ουλής πολλών σωμάτων (QMBS) ως ισχυρού μηχανισμού για τη διατήρηση της συνοχής μεταξύ των qubits που αλληλεπιδρούν. Τέτοιες εξωτικές κβαντικές καταστάσεις προσφέρουν την ελκυστική δυνατότητα πραγματοποίησης εκτεταμένης πολυμερούς εμπλοκής για μια ποικιλία εφαρμογών στην κβαντική επιστήμη και τεχνολογία πληροφοριών για την επίτευξη υψηλής ταχύτητας επεξεργασίας και χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας. Η εργασία, η οποία θα δημοσιευθεί σήμερα (13 Οκτωβρίου) στο περιοδικό Φυσική της Φύσης
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Φυσική της φύσης, είναι συγγραφέας του ASU Regents Professor Ying-Cheng Lai, του πρώην διδακτορικού του φοιτητή ASU Lei Ying και του πειραματιστή Haohua Wang, καθηγητές και των δύο στο Πανεπιστήμιο Zhejiang στην Κίνα.
«Οι καταστάσεις QMBS διαθέτουν την εγγενή και γενική ικανότητα πολυμερούς εμπλοκής, καθιστώντας τις εξαιρετικά ελκυστικές σε εφαρμογές όπως η κβαντική αίσθηση και η μετρολογία», εξήγησε ο Ying.
Το κλειδί για την έρευνα είναι η γνώση για την καθυστέρηση της θερμοποίησης για τη διατήρηση της συνοχής, που θεωρείται κρίσιμος ερευνητικός στόχος στον κβαντικό υπολογισμό.
*****
Οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν να επηρεάσουν θετικά και τους 17 στόχους βιώσιμης ανάπτυξης του ΟΗΕ
Οι πρόοδοι στην τεχνολογία των κβαντικών υπολογιστών έχουν τόσο ευρεία εφαρμογή μακροπρόθεσμα που θα μπορούσαν να επηρεάσουν θετικά και τους 17 Στόχους Βιώσιμης Ανάπτυξης των Ηνωμένων Εθνών. Το Quantum News Briefs συνοψίζει πρόσφατη ανακοίνωση.
Η Standard Chartered και η Ένωση Διαστημικής Έρευνας των Πανεπιστημίων συνεργάζονται στη Μηχανική Μάθηση Εμπνευσμένη από Κβαντικά Μέρη για Περιβαλλοντικές, Κοινωνικές και Διακυβέρνηση εφαρμογές για να βοηθήσουν στην επίτευξη αυτών των στόχων του ΟΗΕ. Η ομάδα στοχεύει να αναπτύξει προηγμένες προσεγγίσεις μηχανικής μάθησης για την πρόβλεψη φυσικών καταστροφών, όπως πλημμύρες και κυκλώνες, και να διερευνήσει πώς οι κβαντικοί επεξεργαστές τρέχουσας γενιάς, τα μελλοντικά σχέδια κβαντικών υπολογιστών και οι λύτες υλικού που βασίζονται στη φυσική θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για βελτίωση πέρα από την κατάσταση. τέχνη που επιτυγχάνεται με κλασικές τεχνικές μηχανικής μάθησης.
Η κβαντική ομάδα USRA στο Ερευνητικό Ινστιτούτο Προηγμένης Επιστήμης Υπολογιστών (RIACS), θα δοκιμάσει, θα αξιολογήσει και θα βελτιώσει πτυχές κλασικών μοντέλων υψηλής απόδοσης και θα σχεδιάσει επίσης συστήματα υλικού-λογισμικού που χρησιμοποιούν τις πιο προηγμένες κβαντικές μηχανές που είναι διαθέσιμες στο cloud.
Ο Δρ. David Bell, Διευθυντής του Ερευνητικού Ινστιτούτου Προηγμένης Επιστήμης Υπολογιστών (RIACS) στη USRA σημείωσε ότι «Η USRA έχει δεσμευτεί να προωθήσει τις δυνατότητες στις επιστήμες περιβαλλοντικών δεδομένων για να βοηθήσει στον μετριασμό των επιπτώσεων καταστροφών όπως οι πυρκαγιές και οι πλημμύρες. Αυτή η συνεργασία συγκεντρώνει μια διεπιστημονική ομάδα επιστημόνων στους κβαντικούς υπολογιστές, τις περιβαλλοντικές επιστήμες δεδομένων και τη μηχανική μάθηση για να εξετάσει πώς οι αναδυόμενες τεχνολογίες μπορούν να αναπτυχθούν και να εφαρμοστούν για την αντιμετώπιση υπολογιστικά απαιτητικών προβλημάτων σε εφαρμογές Περιβαλλοντικής, Κοινωνικής και Διακυβέρνησης (ESG).
Στην Standard Chartered, Έλενα Στρμπακ, Global Head of Data Science and Innovation, δήλωσε: «Είμαστε ενθουσιασμένοι που ανανεώνουμε τη συνεργασία μας με τους συναδέλφους μας στην USRA σε έναν τομέα τόσο ζωτικής σημασίας για την Τράπεζα, τους πελάτες μας και τις κοινότητές μας. Είμαστε πρόθυμοι να μάθουμε και να διερευνήσουμε πώς η κβαντική πληροφορική μπορεί να βοηθήσει στην επιτάχυνση του παγκόσμιου στόχου στο Net Zero, που είναι τόσο κρίσιμο για το μέλλον του πλανήτη μας».
*****
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.
