By ساندرا هلسل ارسال شده در 21 سپتامبر 2022
خلاصه اخبار کوانتوم 21 سپتامبر با اخبار محاسبات زاپاتا و دانشگاه هال درباره همکاری آنها در اکتشاف فضایی آماده کوانتومی و به دنبال آن مرکز فیزیک اطلاعات کوانتومی دانشگاه نیویورک و شریک کوانتومی IBM برای آموزش فارغ التحصیلان و دانشجویان دانشگاه نیویورک در زمینه فیزیک اطلاعات کوانتومی آغاز می شود. سوم، بحث بیت کوین در مقابل کامپیوترهای کوانتومی است: CISA هشدار می دهد که رمزگذاری معاصر ممکن است شکسته شود و بیشتر.
*****
محاسبات زاپاتا و دانشگاه هال به همکاری در زمینه اکتشاف فضایی آماده کوانتومی ادامه می دهند.
محاسبات زاپاتا اعلام کرد که در مأموریت خود برای آماده کردن دانشگاه هال برای اکتشافات فضایی آینده پیشرفت چشمگیری داشته است. Quantum News Briefs خلاصه ای از اعلامیه زیر است.
پس از گذشت یک سال از همکاری، هر دو تیم پیشرفت کافی برای گسترش برنامه های خود برای گسترش جستجوی شاخص های زندگی در اعماق فضا را مشاهده کردند.
زاپاتا و دانشگاه هال با هم تکنیک‌های جدیدی را برای برون‌یابی داده‌های معنی‌دار از دستگاه‌های کوانتومی پر سر و صدا توسعه دادند و از آن برای محاسبه طیف ارتعاشی رو-رو هیدروژن برای به دست آوردن نتایجی که با شبیه‌سازی‌های کلاسیک پیشرفته قابل مقایسه است، استفاده کردند. و همچنین نتایج تجربی نتایج به‌دست‌آمده با این تکنیک‌های کوانتومی جدید می‌تواند برای شناسایی هیدروژن مولکولی در فضا استفاده شود.
بخش بزرگی از پیشرفت به دلیل انتقال موفقیت‌آمیز قابلیت‌های محاسبات بزرگ از رایانه‌های کلاسیک به رایانه‌های کوانتومی توسط دانشگاه هال است. Big Compute اصطلاح زاپاتا برای مقوله بازار برای منابع محاسباتی ناهمگن و توزیع شده است که برای رسیدگی به پیچیده ترین مشکلات محاسباتی سازمانی و سایر سازمان های پیشرفته از نظر فناوری لازم است. این بر اساس انقلاب های فنی قبلی مانند داده های بزرگ و هوش مصنوعی است و از طیف گسترده ای از منابع کلاسیک (به عنوان مثال، GPU، TPU، CPU)، با کارایی بالا (HPC) و منابع محاسباتی کوانتومی (مانند رایانه های الهام گرفته از کوانتومی، دستگاه های NISQ، خطا) استفاده می کند. کامپیوترهای کوانتومی متحمل).
دکتر دیوید بنویت، مدرس ارشد فیزیک مولکولی و اخترشیمی در دانشگاه هال، گفت: «مقیاس کاری که ما امروز در تلاش برای انجام آن هستیم، دلهره آور است. بیش از 16,000 مولکول مختلف نشان‌دهنده حیات وجود دارد که ما در فضا به دنبال آنها هستیم، اما می‌توانیم جستجوی خود را با کامپیوترهای کوانتومی به میزان قابل توجهی افزایش دهیم زیرا در آینده قدرتمندتر می‌شوند. و ما به آن قدرت نیاز خواهیم داشت. ما اینجا دنبال سوزن در انبار کاه نیستیم. که آسان خواهد بود. این تلاش بیشتر شبیه به جست‌وجوی ذره‌ای گرد و غبار در انبار از طریق نی است.»
*****
مرکز فیزیک اطلاعات کوانتومی دانشگاه نیویورک و شریک IBM کوانتوم برای آموزش فارغ التحصیلان و دانشجویان دانشگاه نیویورک در زمینه فیزیک اطلاعات کوانتومی
مرکز فیزیک اطلاعات کوانتومی دانشگاه نیویورک و آی‌بی‌ام کوانتوم، بازوی تحقیقاتی این شرکت فناوری، مشارکتی را برای آموزش دانشجویان و فارغ‌التحصیلان دانشگاه نیویورک در زمینه فیزیک اطلاعات کوانتومی ایجاد کرده‌اند.
IBM Quantum محققین دانشجوی کارشناسی و کارشناسی ارشد را در مرکز فیزیک اطلاعات کوانتومی دانشگاه نیویورک به عنوان کارآموزان حقوق بگیر در این شرکت استخدام خواهد کرد. برنامه کارآموزی تابستانی. دانش‌آموزانی که در این برنامه شرکت می‌کنند تابستان را صرف انجام تحقیقات مشترک در زمینه فیزیک اطلاعات کوانتومی در IBM و NYU خواهند کرد.
اولیویا لینز، محقق کوانتومی آی‌بی‌ام و سرپرست آموزش آمریکای شمالی، می‌گوید: «محاسبات کوانتومی پتانسیل حل مسائل ارزشمندی را دارد که برای محاسبات کلاسیک غیرقابل حل هستند. و این زمینه بسیار بسیار نزدیکتر از آن چیزی است که من فکر می کنم اکثر مردم درک می کنند. هنگامی که شما یک فناوری دارید که به سرعت کوانتومی در حال رشد است، به این نوع مشارکت‌های صنعتی و آکادمیک برای ایجاد نیروی کاری نیاز دارید که قادر به استفاده مؤثر از آن فناوری باشد. دانشگاه نیویورک مدت‌هاست که سهم زیادی در علم اطلاعات کوانتومی داشته است. اکنون، پس از راه‌اندازی مرکز فیزیک اطلاعات کوانتومی، ما خوشحالیم که سهم خود را برای ارتقای دانش‌آموزان محققین آنها به سطح بعدی انجام دهیم.»
*****
طرحی جدید برای تصحیح خطاهای کوانتومی
دکتر سانگخا بورا، محقق فوق دکترا در واحد ماشین های کوانتومی به رهبری پروفسور جیسون تواملی در موسسه علم و فناوری اوکیناوا (OIST) و همکارانشان در کالج ترینیتی در دوبلین، ایرلند، و دانشگاه کوئینزلند در بریزبن، استرالیا، یک تکنیک جدید تصحیح خطای کوانتومی (QEC) پیشنهاد کرده‌اند. خلاصه اخبار کوانتوم در زیر خلاصه می شود.
اگر بتوانیم نحوه اجرای دقیق QEC را بفهمیم، ممکن است خیلی زود کامپیوترهای کوانتومی قابل استفاده داشته باشیم.
دستیابی به QEC شامل ساخت مجموعه ای از کیوبیت های متعدد با استفاده از خاصیت مکانیکی کوانتومی به نام درهم تنیدگی است. برای تشخیص خطاهایی که در کیوبیت ها اتفاق می افتد، یک طرح QEC باید مجموعه ای از اندازه گیری ها را اعمال کند که به عنوان اندازه گیری سندرم شناخته می شوند. این اندازه‌گیری‌ها ارزیابی می‌کنند که آیا دو کیوبیت نزدیک‌ترین همسایه در یک جهت قرار دارند یا خیر. نتایج این اندازه‌گیری‌ها سندرم نامیده می‌شوند و بر اساس آنها می‌توان خطای کیوبیت‌ها را شناسایی و متعاقبا اصلاح کرد.
طرح‌های QEC که معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند معمولاً کند هستند و همچنین منجر به از دست رفتن سریع اطلاعات ذخیره‌شده در کیوبیت‌ها به دلیل خطاهایی می‌شوند که نمی‌توانند در زمان واقعی آنها را دریافت و تصحیح کنند. دکتر بورا و همکارانش از رویکردی به نام اندازه گیری پیوسته استفاده کردند. چنین اندازه‌گیری‌هایی را می‌توان با سرعت بسیار بیشتری نسبت به اندازه‌گیری‌های تصویری معمولی به روشی بسیار کارآمد از نظر منابع انجام داد. آنها یک طرح QEC به نام طرح تخمینگر مبتنی بر اندازه گیری برای کوانتوم پیوسته ایجاد کردند خطا تصحیح (MBE-CQEC)، که می تواند به سرعت و کارآمد خطاهای ناشی از اندازه گیری های جزئی و پر سر و صدا را شناسایی و تصحیح کند. آنها یک کامپیوتر کلاسیک قدرتمند راه اندازی کردند تا به عنوان یک کنترل کننده خارجی (یا برآوردگر) عمل کند که خطاها را در سیستم کوانتومی تخمین می زند، نویز را به طور کامل فیلتر می کند و برای اصلاح آنها بازخورد اعمال می کند.
تلاش کامل اخیراً در منتشر شده است تحقیق مرور فیزیکی.
*****
بیت کوین در مقابل رایانه های کوانتومی: CISA هشدار می دهد که رمزگذاری معاصر ممکن است شکسته شود
ارزهای دیجیتالی که از تکنیک‌های رمزگذاری معاصر بهره می‌برند، می‌توانند روزی توسط رایانه‌های کوانتومی در کنار سایر ارتباطات دیجیتالی مانند ایمیل، خدمات پیام‌رسانی و بانکداری آنلاین شکسته شوند. این بر اساس یک اخیر است گزارش CISA در پایان مرداد منتشر شد. Quantum News Briefs بحث اخیر جیمی ردمن، رهبر اخبار Bitcoin.com را در مورد موضوع اخیر هشدار کوانتومی CISA توسط دولت ایالات متحده و معنای آن برای جامعه کریپتو خلاصه می کند. برای خواندن مقاله گسترده ردمن در بیت کوین اینجا را کلیک کنید.
نهاد امنیت سایبری و امنیت زیرساخت دولت ایالات متحده (CISA) در گزارش خود تاکید می کند که انتقال به رمزنگاری پس کوانتومی ضروری است. جزییات گزارش CISA "منتظر نمانید تا کامپیوترهای کوانتومی توسط دشمنان ما مورد استفاده قرار گیرند." «آماده‌سازی‌های اولیه، مهاجرت آرام به استاندارد رمزنگاری پس کوانتومی را پس از در دسترس بودن تضمین می‌کند.»
بسیاری از مردم فکر می کنند هشدارهای دولت و دستاوردهای اخیر فناوری مبتنی بر کوانتوم توسط هانیول، گوگل، مایکروسافت و دیگران، مشوق هایی است که مردم برای پذیرش رمزنگاری پسا کوانتومی نیاز دارند.
کامپیوترهای کوانتومی از فیزیک پیچیده برای محاسبه معادلات قدرتمند مربوط به سیستم‌های کریپتو و ریاضی امروزی استفاده می‌کنند. از سال 1998، کامپیوترهای سوپرکوانتومی با پیشرفت هایی رو به رو شدند 14 کیوبیت یون کلسیم در هم پیچیده است در 2011، 16 کیوبیت ابررسانا در 2018، و 18 کیوبیت درهم در سال 2018. CISA می‌گوید رایانه‌های کوانتومی فرصت‌های جدیدی ایجاد خواهند کرد، اما این فناوری همچنین منجر به پیامدهای منفی از نظر امنیت رمزگذاری می‌شود.
جزئیات گزارش CISA "کشورهای ملی و شرکت‌های خصوصی فعالانه در حال پیگیری قابلیت‌های کامپیوترهای کوانتومی هستند." محاسبات کوانتومی امکانات جدید و هیجان انگیزی را به وجود می آورد. با این حال، پیامدهای این فناوری جدید شامل تهدیدهایی برای استانداردهای رمزنگاری فعلی است.
بسیاری از مقالات، گزارش های تحقیقاتی و سرفصل های جریان اصلی ادعای محاسبات کوانتومی هر گونه رمزگذاری معاصر را بشکنید و حتی پیش بینی ترافیک و تصادفات خیلی قبل از اینکه اتفاق بیفتند با این حال، طرفداران بیت کوین در مناسبت های مختلف گفته اند که رمزگذاری SHA256 به کار گرفته شده توسط ایجاد ساتوشی، دشمنی سرسخت در برابر دنیای پسا کوانتومی است.
*****
ساندرا کی هلسل، دکتری. از سال 1990 در مورد فناوری های مرزی تحقیق و گزارش می کند. او دکترای خود را دارد. از دانشگاه آریزونا
