By Sandra Hesel diposting 21 Sep 2022
Ringkasan Berita Quantum 21 September dibuka dengan berita dari Zapata Computing dan University of Hull tentang kolaborasi mereka dalam eksplorasi ruang angkasa siap-kuantum diikuti oleh Pusat Fisika Informasi Kuantum NYU & mitra IBM Quantum untuk melatih lulusan & sarjana NYU dalam Fisika Informasi Kuantum. Ketiga adalah diskusi tentang Bitcoin versus komputer kuantum: CISA memperingatkan enkripsi kontemporer dapat merusak & LEBIH BANYAK.
*****
Zapata Computing dan University of Hull melanjutkan kolaborasi dalam eksplorasi ruang angkasa kuantum
Zapata Computing mengumumkan bahwa mereka telah membuat kemajuan yang signifikan dalam misinya untuk menyiapkan Universitas Hull kuantum untuk eksplorasi ruang angkasa di masa depan. Quantum News Brief merangkum pengumuman di bawah ini.
Setelah satu tahun bekerja sama, kedua tim telah melihat kemajuan yang cukup untuk memperluas rencana mereka dalam memperluas pencarian indikator kehidupan di luar angkasa.
Bersama-sama, Zapata dan University of Hull mengembangkan teknik baru untuk mengekstrapolasi data yang berarti dari perangkat kuantum yang berisik dan menggunakannya untuk menghitung spektrum ro-getaran hidrogen untuk mendapatkan hasil yang sebanding dengan simulasi klasik canggih, seperti serta hasil percobaan. Hasil yang diperoleh dengan teknik kuantum baru ini sudah dapat digunakan untuk mendeteksi molekul hidrogen di luar angkasa.
Sebagian besar dari kemajuan ini disebabkan oleh keberhasilan migrasi kemampuan Big Compute dari University of Hull dari komputer klasik ke komputer kuantum. Big Compute adalah istilah Zapata untuk kategori pasar untuk sumber daya komputasi yang heterogen dan terdistribusi yang diperlukan untuk mengatasi masalah paling rumit komputasi perusahaan dan organisasi berteknologi maju lainnya. Itu dibangun di atas revolusi teknis sebelumnya seperti Big Data dan AI dan memanfaatkan spektrum luas klasik (misalnya, GPU, TPU, CPU), kinerja tinggi (HPC) dan sumber daya komputasi kuantum (misalnya, komputer yang terinspirasi kuantum, perangkat NISQ, kesalahan komputer kuantum -toleran).
“Skala yang ingin kami capai hari ini sangat menakutkan,” kata Dr. David Benoit, dosen senior Fisika Molekuler dan Astrokimia di University of Hull. “Ada lebih dari 16,000 molekul penunjuk kehidupan berbeda yang kami cari di luar angkasa, tetapi kami dapat meningkatkan pencarian kami secara signifikan dengan komputer kuantum karena mereka menjadi lebih kuat di masa depan. Dan kita akan membutuhkan kekuatan itu. Kami tidak mencari jarum di tumpukan jerami di sini. Itu akan mudah. Upaya ini lebih seperti mencari setitik debu di gudang melalui sedotan.”
*****
Pusat Fisika Informasi Kuantum NYU & IBM Quantum bermitra untuk melatih lulusan NYU & sarjana dalam Fisika Informasi Kuantum
Pusat Fisika Informasi Kuantum Universitas New York dan IBM Quantum, cabang penelitian dari perusahaan teknologi, telah membentuk kemitraan untuk melatih mahasiswa dan lulusan NYU dalam fisika informasi kuantum.
IBM Quantum akan mempekerjakan peneliti mahasiswa sarjana dan pascasarjana di NYU Center for Quantum Information Physics sebagai magang berbayar di perusahaan program magang musim panas. Siswa yang berpartisipasi dalam program ini akan menghabiskan musim panas melakukan penelitian bersama dalam fisika informasi kuantum di IBM dan NYU.
“Komputasi kuantum memiliki potensi untuk memecahkan masalah berharga yang tidak dapat diselesaikan dengan perhitungan klasik,” kata peneliti IBM Quantum dan pimpinan pendidikan Amerika Utara, Olivia Lanes. “Dan bidangnya jauh lebih dekat untuk mewujudkan potensi itu daripada yang saya pikir kebanyakan orang mengerti. Ketika Anda memiliki teknologi yang matang secepat kuantum, maka Anda memerlukan kemitraan industri-akademis semacam ini untuk membangun tenaga kerja yang mampu menggunakan teknologi itu secara efektif. NYU telah lama menjadi kontributor besar bagi ilmu informasi kuantum. Sekarang, setelah peluncuran Center for Quantum Information Physics, kami sangat senang melakukan bagian kami untuk membawa mahasiswa peneliti mereka ke tingkat selanjutnya.”
*****
Skema baru untuk memperbaiki kesalahan kuantum
Sangkha Borah, seorang peneliti postdoctoral di Quantum Machines Unit yang dipimpin oleh Profesor Jason Twamley di Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) dan kolaborator mereka di Trinity College di Dublin, Irlandia, dan University of Queensland di Brisbane, Australia, telah mengusulkan teknik koreksi kesalahan kuantum (QEC) baru. Ringkasan Berita Kuantum dirangkum di bawah ini.
“Jika kami dapat mengetahui cara melakukan QEC secara akurat, kami mungkin akan segera memiliki komputer kuantum yang dapat digunakan.”
Mencapai QEC melibatkan pembuatan kumpulan beberapa qubit menggunakan properti mekanika kuantum yang disebut keterikatan. Untuk mendeteksi kesalahan yang terjadi pada qubit, skema QEC harus menerapkan serangkaian pengukuran yang dikenal sebagai pengukuran sindrom. Pengukuran ini menilai apakah dua qubit tetangga terdekat disejajarkan dalam arah yang sama atau tidak. Hasil pengukuran ini disebut sindrom, dan berdasarkan itu, kesalahan dalam qubit dapat dideteksi dan selanjutnya diperbaiki.
Skema QEC yang umum digunakan biasanya lambat, dan juga mengakibatkan hilangnya informasi yang disimpan dalam qubit dengan cepat karena kesalahan yang gagal ditangkap dan diperbaiki secara real time. Dr Borah dan rekan-rekannya menggunakan pendekatan yang disebut pengukuran kontinyu. Pengukuran semacam itu dapat dilakukan jauh lebih cepat daripada pengukuran proyektif konvensional dengan cara yang sangat hemat sumber daya. Mereka mengembangkan skema QEC yang disebut skema estimator berbasis pengukuran untuk kuantum kontinu kesalahan koreksi (MBE-CQEC), yang dapat dengan cepat dan efisien mendeteksi dan memperbaiki kesalahan dari pengukuran sindrom bising parsial. Mereka menyiapkan komputer klasik yang kuat untuk bertindak sebagai pengontrol luar (atau estimator) yang memperkirakan kesalahan dalam sistem kuantum, menyaring kebisingan dengan sempurna, dan menerapkan umpan balik untuk memperbaikinya.
Upaya lengkap baru-baru ini diterbitkan di Penelitian Tinjauan Fisik.
*****
Bitcoin versus komputer kuantum: CISA memperingatkan enkripsi kontemporer dapat rusak
Cryptocurrency yang memanfaatkan teknik enkripsi kontemporer dapat dipecahkan oleh komputer kuantum suatu hari nanti, di samping komunikasi digital lainnya seperti email, layanan pesan, dan perbankan online. Itu menurut baru-baru ini laporan CISA diterbitkan pada akhir Agustus. Quantum News Briefs merangkum diskusi baru-baru ini oleh Jamie Redman, Pemimpin Berita untuk Bitcoin.com tentang masalah peringatan kuantum CISA pemerintah AS baru-baru ini dan artinya bagi komunitas crypto. Klik di sini untuk membaca artikel lengkap Redman tentang Bitcoin.
Entitas Cybersecurity and Infrastructure Security Agency (CISA) pemerintah AS menekankan dalam laporannya bahwa transisi ke kriptografi pasca-kuantum diperlukan. “Jangan menunggu sampai komputer kuantum digunakan oleh musuh kita untuk bertindak,” laporan CISA merinci. “Persiapan awal akan memastikan kelancaran migrasi ke standar kriptografi pasca-kuantum setelah tersedia.”
banyak orang mengira peringatan pemerintah dan pencapaian teknologi berbasis kuantum baru-baru ini oleh Honeywell, Google, Microsoft, dan lainnya, adalah insentif yang dibutuhkan orang untuk merangkul kriptografi pasca-kuantum.
Komputer kuantum menggunakan fisika yang rumit untuk menghitung persamaan kuat yang terkait dengan sistem crypto dan matematika kontemporer saat ini. Sejak 1998, komputer super kuantum telah meningkat 14 qubit ion kalsium terjerat di 2011, 16 qubit superkonduktor di 2018, dan 18 qubit terjerat pada tahun 2018. CISA mengatakan komputer kuantum akan menciptakan peluang baru tetapi teknologinya juga mengarah pada konsekuensi negatif dalam hal keamanan enkripsi.
“Negara-bangsa dan perusahaan swasta secara aktif mengejar kemampuan komputer kuantum,” rincian laporan CISA. “Komputasi kuantum membuka kemungkinan baru yang menarik; namun, konsekuensi dari teknologi baru ini termasuk ancaman terhadap standar kriptografi saat ini.”
Banyak artikel, laporan penelitian, dan tajuk utama mengklaim komputasi kuantum akan pecahkan semua enkripsi kontemporer dan bahkan prakiraan kemacetan dan kecelakaan lalu lintas baik sebelum itu terjadi. Namun, para pendukung Bitcoin telah mengatakan dalam berbagai kesempatan bahwa enkripsi SHA256 yang digunakan oleh ciptaan Satoshi adalah musuh yang tangguh melawan dunia pasca-kuantum.
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. telah meneliti dan melaporkan teknologi perbatasan sejak tahun 1990. Dia memiliki gelar Ph.D. dari Universitas Arizona.
