El presidente y director de operaciones de Quantinuum, Tony Uttley, anunció recientemente tres logros importantes. Quantum News Briefs resume el comunicado de prensa del 27 de septiembre que describe esos logros. Haga clic aquí para leer todo el anuncio rico en información con ilustraciones en el sitio de Quantinuum.
Los tres hitos, que representan una aceleración procesable para el ecosistema de computación cuántica, son: (i) nuevas capacidades de puerta de ángulo arbitrario en el hardware de la serie H, (ii) otro récord de QV para el hardware System Model H1, y (iii) más de 500,000 XNUMX descargas del TKET de código abierto de Quantinuum, un kit de desarrollo de software cuántico (SDK) líder en el mundo
“Quantinuum está acelerando el impacto de la computación cuántica en el mundo”, dijo Uttley. “Estamos logrando un progreso significativo tanto con nuestro hardware como con nuestro software, además de crear una comunidad de desarrolladores que utilizan nuestro TKET SDK”, explica Uttley.
Esta última medición de volumen cuántico de 8192 es particularmente notable y es la segunda vez este año que Quantinuum publica un nuevo récord de QV en su plataforma de computación cuántica de iones atrapados, el modelo de sistema H1, con tecnología de Honeywell.
Una clave para lograr este último récord es la nueva capacidad de implementar directamente puertas de dos qubits de ángulo arbitrario. Para muchos circuitos cuánticos, esta nueva forma de hacer una puerta de dos qubits permite una construcción de circuitos más eficiente y conduce a resultados de mayor fidelidad. Este nuevo diseño de puerta representa un tercer método para que Quantinuum mejore la eficiencia de la generación H1, dijo la Dra. Jenni Strabley, directora sénior de gestión de ofertas en Quantinuum.
Una nueva y poderosa capacidad: más información sobre puertas de ángulo arbitrario
Actualmente, los investigadores pueden hacer puertas de un solo qubit (rotaciones en un solo qubit) o una puerta de dos qubit completamente entrelazada. Es posible construir cualquier operación cuántica a partir de esos bloques de construcción. Con compuertas de ángulo arbitrario, en lugar de tener una compuerta de dos qubits totalmente entrelazada, los científicos pueden usar una compuerta de dos qubits parcialmente entrelazada.
Esta es una nueva y poderosa capacidad, particularmente para algoritmos cuánticos ruidosos de escala intermedia. Otra demostración del equipo de Quantinuum fue el uso de puertas de dos qubits de ángulo arbitrario para estudiar las transiciones de fase sin equilibrio, cuyos detalles técnicos están disponibles en arXiv aquí.
Un nuevo hito en volumen cuántico
Esto representa un nuevo hito en el volumen cuántico que requiere ejecutar circuitos arbitrarios. En cada segmento del circuito de volumen cuántico, los qubits se emparejan aleatoriamente y se realiza una operación compleja de dos qubits. Esta puerta SU(4) se puede construir de manera más eficiente utilizando la puerta de ángulo arbitrario de dos qubits, lo que reduce el error en cada paso del algoritmo.
Construyendo un ecosistema cuántico entre desarrolladores
Quantinuum también ha logrado otro hito: más de 500,000 descargas de TKET.
TKET es un kit de desarrollo de software avanzado para escribir y ejecutar programas en computadoras cuánticas basadas en puertas. TKET permite a los desarrolladores optimizar sus algoritmos cuánticos, reduciendo los recursos computacionales necesarios, lo cual es importante en la era NISQ. El director general de Quantinuum, Ilyas Khan, dijo: "Si bien no tenemos la cantidad exacta de usuarios de TKET, está claro que estamos creciendo hacia un millón de personas en todo el mundo que han aprovechado una herramienta crítica que se integra en múltiples plataformas y hace que esos Las plataformas funcionan mejor. Seguimos encantados con la forma en que TKET ayuda a democratizar y acelerar la innovación en la computación cuántica”.
Datos adicionales para Quantum Volume 8192
El modelo de sistema H1-1 superó con éxito el punto de referencia del volumen cuántico 8192, generando resultados importantes el 69.33 % de las veces, con un límite inferior del intervalo de confianza del 95 % del 68.38 %, que está por encima del umbral de 2/3.
*****
El objetivo de PsiQuantum de superar a todas las supercomputadoras con su computadora cuántica fotónica de un millón de qubits
Al inicio de la compañía, el equipo de PsiQuantum estableció su objetivo de construir una computadora cuántica fotónica tolerante a fallas de un millón de qubits. También creían que la única forma de crear una máquina de este tipo era fabricarla en una fundición de semiconductores. Paul Smith-Goodson analiza la tecnología de la empresa y los planes a largo plazo en los últimos Artículo de Forbes resumido a continuación:
La luz se utiliza para diversas operaciones en superconductores y computadoras cuánticas atómicas. PsiQuantum también usa luz y convierte infinitesimalmente pequeños fotones de luz en qubits. De los dos tipos de qubits fotónicos (luz comprimida y fotones únicos), la tecnología preferida de PsiQuantum son los qubits de fotones únicos.
El Dr. Shadbolt explicó que detectar un solo fotón de un haz de luz es similar a recolectar una sola gota de agua específica del volumen del río Amazonas en su punto más ancho. “Ese proceso está ocurriendo en un chip del tamaño de una moneda de veinticinco centavos”, dijo el Dr. Shadbolt. “Están ocurriendo ingeniería y física extraordinarias dentro de los chips PsiQuantum. Estamos mejorando constantemente la fidelidad del chip y el rendimiento de la fuente de fotones individuales”.
Cuando PsiQuantum anunció su financiación de la Serie D hace un año, la compañía reveló que había formado una asociación no revelada previamente con GlobalFoundries. Fuera de la vista del público, la asociación pudo construir un proceso de fabricación único en su tipo para chips cuánticos fotónicos. Este proceso de fabricación produce obleas de 300 milímetros que contienen miles de fuentes de fotones individuales y un número correspondiente de detectores de fotones individuales.
PsiQuantum eligió usar fotones para construir su computadora cuántica por varias razones:
**Los fotones no sienten calor y la mayoría de los componentes fotónicos funcionan a temperatura ambiente.
**Los detectores de fotones cuánticos superconductores de PsiQuantum requieren enfriamiento, pero funcionan a una temperatura alrededor de 100 veces mayor que los cúbits superconductores.
**Los fotones no se ven afectados por la interferencia electromagnética
*****
Investigadores en tecnología cuántica de la Universidad Tecnológica de Chalmers han logrado desarrollar una técnica para controlar los estados cuánticos de la luz en una cavidad tridimensional. Además de crear estados previamente conocidos, los investigadores son los primeros en demostrar el estado de fase cúbica largamente buscado. El avance es un paso importante hacia la corrección de errores eficiente en las computadoras cuánticas.
Un obstáculo importante para la realización de una computadora cuántica útil en la práctica es que los sistemas cuánticos utilizados para codificar la información son propensos al ruido y la interferencia, lo que provoca errores. Corregir estos errores es un desafío clave en el desarrollo de computadoras cuánticas. Un enfoque prometedor es reemplazar los qubits con resonadores.
Sin embargo, controlar los estados de un resonador es un desafío al que se enfrentan los investigadores cuánticos de todo el mundo. Y los resultados de Chalmers proporcionan una forma de hacerlo. La técnica desarrollada en Chalmers permite a los investigadores generar prácticamente todos los estados cuánticos de luz previamente demostrados, como por ejemplo los estados del gato de Schrödinger o Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP), y el estado de fase cúbica, un estado descrito anteriormente solo en teoría.
“El estado de fase cúbica es algo que muchos investigadores cuánticos han estado tratando de crear en la práctica durante veinte años. El hecho de que ahora hayamos logrado hacer esto por primera vez es una demostración de lo bien que funciona nuestra técnica, pero el avance más importante es que hay tantos estados de diversa complejidad y hemos encontrado una técnica que puede crear cualquiera de ellos”, dice Marina Kudra, estudiante de doctorado en el Departamento de Microtecnología y Nanociencia y autora principal del estudio.
*****
DOE otorga $ 400,000 a la investigación de computación cuántica del profesor de la Universidad de Stony Brook
La Universidad de Stony Brook en Nueva York ha anunciado una nueva asociación de dos años entre el Departamento de Energía y la Universidad de Stony Brook. SiguienteGov's alejandra kelly de NextGov discutió la política que impulsa este premio. Quantum News Briefs se resume a continuación. premio y su artículo i
La subvención del DOE de dos años de $ 400,000 se otorgó al profesor asistente de informática de la escuela Supartha Podder a partir del 1 de septiembre. La investigación de Podder se centrará específicamente en testigos cuánticos, o datos que funcionan para brindar ayuda y certificar una respuesta a un cálculo determinado.
“Mi trabajo busca ver si la computación cuántica es mejor que los tipos de computación tradicionales”, explicó Podder en un comunicado de prensa. "Haremos esto no solo comparando la cuántica con la clásica en términos de recursos estándar, como el tiempo y el espacio necesarios para la computación, sino también en términos de recursos más amplios y abstractos, como el asesoramiento computacional y el testimonio".
Para observar y comprender mejor los testigos cuánticos, Podder trabajará en el diseño de nuevos algoritmos cuánticos y seguirá investigando las propiedades mecánicas de los testigos.
Esta subvención respalda el plan más amplio de la administración Biden para avanzar en la investigación de la computación cuántica en los EE. UU. Y debido a que otros países también han invertido en la investigación cuántica, las agencias federales se han centrado recientemente en desarrollar criptografía poscuántica sólida y estándares relacionados para redes públicas y privadas para proteger datos del poder potencial de descifrado de cifrado de las computadoras cuánticas
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. ha estado investigando e informando sobre tecnologías de vanguardia desde 1990. Tiene su Ph.D. de la Universidad de Arizona.
