By Sandra Helsel postitatud 21. septembril 2022
Quantum News Briefs 21. september algab uudistega Zapata Computingult ja Hulli ülikoolist nende koostöö kohta kvantvalmidusega kosmoseuuringute alal, millele järgneb NYU kvantteabefüüsika keskus ja IBM Quantum partner, et koolitada NYU kraadiõppureid ja üliõpilasi kvantinfofüüsika alal. Kolmandaks on arutelu Bitcoini ja kvantarvutite üle: CISA hoiatab, et kaasaegne krüptimine võib puruneda ja VEEL.
*****
Zapata Computing ja Hulli ülikool jätkavad koostööd kvantvalmidusega kosmoseuuringute alal
Zapata Computing teatas, et on teinud märkimisväärseid edusamme oma missioonis, et saada Hulli ülikool tulevaste kosmoseuuringute jaoks kvantvalmis. Quantum News Briefs võtab allolevast teadaandest kokku.
Aasta pärast koostööd on mõlemad meeskonnad näinud piisavalt edusamme, et laiendada oma plaane elunäitajate otsingu laiendamiseks süvakosmoses.
Zapata ja Hulli ülikool töötasid koos välja uued tehnikad, et ekstrapoleerida tähendusrikkaid andmeid mürarikastest kvantseadmetest ja kasutasid seda vesiniku ro-vibratsioonispektri arvutamiseks, et saada uusimate klassikaliste simulatsioonidega võrreldavaid tulemusi. samuti katsetulemused. Nende uute kvanttehnikatega saadud tulemusi saab juba kasutada molekulaarse vesiniku tuvastamiseks kosmoses.
Suur osa edusammudest on tingitud Hulli ülikooli edukast Big Compute'i võimaluste üleminekust klassikalistest arvutitest kvantarvutitele. Big Compute on Zapata termin, mis tähistab heterogeensete ja hajutatud arvutusressursside turukategooriat, mis on vajalik ettevõtete ja muude tehnoloogiliselt arenenud organisatsioonide arvutuslikult kõige keerukamate probleemide lahendamiseks. See põhineb varasematel tehnilistel revolutsioonidel, nagu suurandmed ja tehisintellekt, ning kasutab laia spektrit klassikalisi (nt GPU, TPU, CPU), suure jõudlusega (HPC) ja kvantarvutusressursse (nt kvant-inspireeritud arvutid, NISQ-seadmed, rike -tolerantsed kvantarvutid).
"See, mida me täna üritame saavutada, on hirmuäratav," ütles Hulli ülikooli molekulaarfüüsika ja astrokeemia vanemlektor dr David Benoit. "Kosmosest otsime üle 16,000 XNUMX erineva elunäitava molekuli, kuid me saame kvantarvutite abil oma otsingut oluliselt suurendada, kuna need muutuvad tulevikus võimsamaks. Ja me vajame seda jõudu. Me ei otsi siin nõela heinakuhjast. See oleks lihtne. See pingutus sarnaneb pigem laost tolmukübeme otsimisega kõrre kaudu.”
*****
NYU kvantteabefüüsika keskus ja IBM Quantum partner koolitavad NYU üliõpilasi ja üliõpilasi kvantinfofüüsika alal
New Yorgi ülikooli kvantinfofüüsika keskus ja tehnoloogiakorporatsiooni uurimisüksus IBM Quantum on loonud partnerluse, et koolitada NYU bakalaureuseõppe üliõpilasi ja lõpetajaid kvantinfofüüsika alal.
IBM Quantum palkab NYU kvantinfofüüsika keskusesse bakalaureuse- ja magistriõppe üliõpilaste teadurid ettevõtte palgaliste praktikantidena. suvine praktikaprogramm. Programmis osalevad üliõpilased veedavad suve nii IBMis kui ka NYU-s kvantinfofüüsika ühisuuringuid tehes.
"Kvantarvutitel on potentsiaal lahendada väärtuslikke probleeme, mis on klassikalisele arvutamisele raskesti lahendatavad," ütleb IBM Quantumi teadur ja Põhja-Ameerika haridusjuht Olivia Lanes. "Ja see valdkond on selle potentsiaali realiseerimisele palju-palju lähemal, kui ma arvan, et enamik inimesi mõistab. Kui teil on tehnoloogia, mis küpseb sama kiiresti kui kvant, siis vajate seda tüüpi tööstuse ja akadeemilisi partnerlusi, et luua tööjõud, kes suudab seda tehnoloogiat tõhusalt kasutada. NYU on pikka aega olnud kvantinfoteaduse tohutu panus. Nüüd, pärast kvantteabefüüsika keskuse käivitamist, on meil hea meel anda oma osa, et viia nende üliõpilasteadlased järgmisele tasemele.
*****
Uus skeem kvantvigade parandamiseks
Dr Sangkha Borah, Okinawa teaduse ja tehnoloogia instituudi (OIST) professori Jason Twamley juhitud kvantmasinate üksuse järeldoktor ja nende kaastöötajad Dublini Trinity kolledžis Iirimaal ja Queenslandi ülikoolis Brisbane'is Austraalias, on välja pakkunud uue kvantvea korrigeerimise (QEC) tehnika. Quantum News Briefs teeb kokkuvõtte allpool.
"Kui suudame välja mõelda, kuidas QEC-d täpselt läbi viia, võib meil olla varsti kasutatavad kvantarvutid."
QEC saavutamine hõlmab mitme kubiti kogumist, kasutades kvantmehaanilist omadust, mida nimetatakse takerdumiseks. Kubitites esinevate vigade tuvastamiseks peab QEC-skeem rakendama mõõtmiste seeriat, mida nimetatakse sündroomi mõõtmiseks. Need mõõtmised hindavad, kas kaks lähimat naaberkubitti on joondatud samas suunas või mitte. Nende mõõtmiste tulemusi nimetatakse sündroomideks ja nende põhjal saab kubitite viga tuvastada ja seejärel parandada.
Tavaliselt kasutatavad QEC-skeemid on tavaliselt aeglased ja põhjustavad ka kubittidesse salvestatud teabe kiire kadumise vigade tõttu, mida nad ei suuda reaalajas tabada ja parandada. Dr Borah ja tema kolleegid kasutasid meetodit, mida nimetatakse pidevaks mõõtmiseks. Selliseid mõõtmisi saab teha palju kiiremini kui tavapäraseid projektiivseid mõõtmisi ja seda ressursitõhusal viisil. Nad töötasid välja QEC-skeemi, mida nimetatakse pideva kvantide mõõtmisel põhinevaks hindamisskeemiks viga parandus (MBE-CQEC), mis suudab kiiresti ja tõhusalt tuvastada ja parandada osaliste mürasündroomi mõõtmiste vigu. Nad loovad võimsa klassikalise arvuti, mis toimib välise kontrollerina (või hindajana), mis hindab kvantsüsteemi vigu, filtreerib suurepäraselt müra ja rakendab nende parandamiseks tagasisidet.
Täielik pingutus avaldati hiljuti aastal Füüsilise ülevaate uurimine.
*****
Bitcoin versus kvantarvutid: CISA hoiatab, et kaasaegne krüptimine võib katkeda
Kaasaegseid krüptimistehnikaid võimendavaid krüptovaluutasid võivad kvantarvutid kunagi purustada koos muu digitaalse suhtlusega, nagu e-post, sõnumsideteenused ja Interneti-pangandus. See on hiljutise teate järgi CISA aruanne avaldati augusti lõpus. Quantum News Briefs võtab kokku Bitcoin.com-i uudistejuhi Jamie Redmani hiljutise arutelu USA valitsuse hiljutise CISA kvanthoiatuse ja selle tähenduse kohta krüptokogukonna jaoks. Klõpsake siin, et lugeda Redmani ulatuslikku artiklit Bitcoinis.
USA valitsuse küberturvalisuse ja infrastruktuuri turbeagentuuri (CISA) üksus rõhutab oma aruandes, et üleminek postkvantkrüptograafiale on vajalik. "Ärge oodake, kuni meie vastased hakkavad tegutsema kvantarvuteid," kirjeldab CISA aruanne. "Varased ettevalmistused tagavad sujuva ülemineku kvantkrüptograafia standardile, kui see on saadaval."
Paljud inimesed arvavad, et valitsuse hoiatused ja Honeywelli, Google'i, Microsofti ja teiste hiljutised kvantipõhised tehnoloogilised saavutused on stiimulid, mida inimesed vajavad kvantijärgse krüptograafia omaksvõtmiseks.
Kvantarvutid kasutavad keerukat füüsikat, et arvutada võimsaid võrrandeid, mis on seotud tänapäevaste krüpto- ja matemaatiliste süsteemidega. Alates 1998. aastast on superkvantarvuteid täiustatud 14 kaltsiumiiooni kubitit takerdunud aastal 2011, 16 ülijuhtivat kubitti aastal 2018 ja 18 takerdunud kubitti 2018. aastal. CISA sõnul loovad kvantarvutid uusi võimalusi, kuid tehnoloogial on ka krüptimise turvalisuse osas negatiivsed tagajärjed.
"Rahvusriigid ja eraettevõtted kasutavad aktiivselt kvantarvutite võimalusi," kirjeldatakse CISA aruandes. „Kvantarvutus avab uusi põnevaid võimalusi; selle uue tehnoloogia tagajärjed hõlmavad aga ohte praegustele krüptostandarditele.
Paljud artiklid, uurimisaruanded ja peavoolu pealkirjad väidavad kvantarvutusi tahet murda igasugune tänapäevane krüpteering ja isegi prognoosida liiklusummikuid ja õnnetusi palju enne, kui need juhtuvad. Bitcoini pooldajad on aga mitmel korral öelnud, et Satoshi loomingus kasutatud SHA256 krüptimine on tohutu vaenlane kvantijärgse maailma vastu.
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. on tegelenud eesliinitehnoloogiate uurimisega ja aruandlusega alates 1990. aastast. Tal on doktorikraad. Arizona ülikoolist.
