Quantinuum President dan COO Tony Uttley baru-baru ini mengumumkan tiga pencapaian besar. Quantum News Briefs merangkum rilis berita 27 September yang menggambarkan pencapaian tersebut. Klik di sini untuk membaca seluruh pengumuman kaya informasi dengan ilustrasi di situs Quantinuum.
Tiga tonggak, mewakili akselerasi yang dapat ditindaklanjuti untuk ekosistem komputasi kuantum, adalah: (i) kapabilitas gerbang sudut arbitrer baru pada perangkat keras seri-H, (ii) rekor QV lain untuk perangkat keras Model Sistem H1, dan (iii) lebih dari 500,000 unduhan TKET sumber terbuka Quantinuum, kit pengembangan perangkat lunak (SDK) kuantum terkemuka dunia
“Quantinuum mempercepat dampak komputasi kuantum bagi dunia,” kata Uttley. “Kami membuat kemajuan signifikan dengan perangkat keras dan perangkat lunak kami, selain membangun komunitas pengembang yang menggunakan SDK TKET kami,” jelas Uttley
Pengukuran volume kuantum terbaru 8192 ini sangat penting dan merupakan yang kedua kalinya tahun ini Quantinuum menerbitkan rekor QV baru pada platform komputasi kuantum ion-terperangkap mereka, Model Sistem H1, Didukung oleh Honeywell.
Kunci untuk mencapai rekor terbaru ini adalah kemampuan baru untuk secara langsung mengimplementasikan gerbang dua-qubit sudut sembarang. Untuk banyak sirkuit kuantum, cara baru dalam melakukan gerbang dua-qubit ini memungkinkan konstruksi sirkuit yang lebih efisien dan menghasilkan hasil fidelitas yang lebih tinggi. Desain gerbang baru ini merupakan metode ketiga bagi Quantinuum untuk meningkatkan efisiensi generasi H1, kata Dr. Jenni Strabley, Direktur Senior Manajemen Penawaran di Quantinuum.
Kemampuan baru yang kuat: Informasi lebih lanjut tentang gerbang sudut sewenang-wenang
Saat ini, peneliti dapat melakukan gerbang qubit tunggal — rotasi pada satu qubit — atau gerbang dua qubit yang terjerat sepenuhnya. Dimungkinkan untuk membangun operasi kuantum apa pun hanya dari blok bangunan itu. Dengan gerbang sudut acak, alih-alih hanya memiliki gerbang dua qubit yang terjerat sepenuhnya, ilmuwan dapat menggunakan gerbang dua qubit yang terjerat sebagian.
Ini adalah kemampuan baru yang kuat, terutama untuk algoritme kuantum skala menengah yang berisik. Demonstrasi lain dari tim Quantinuum adalah menggunakan gerbang dua-qubit sudut sembarang untuk mempelajari transisi fase non-ekuilibrium, detail teknisnya tersedia di arXiv di sini.
Sebuah tonggak baru dalam volume kuantum
Ini merupakan tonggak baru dalam volume kuantum yang mengharuskan menjalankan sirkuit sewenang-wenang. Pada setiap irisan sirkuit volume kuantum, qubit dipasangkan secara acak dan operasi dua qubit yang rumit dilakukan. Gerbang SU(4) ini dapat dibangun lebih efisien menggunakan gerbang dua-qubit sudut arbitrer, menurunkan kesalahan pada setiap langkah algoritme.
Membangun ekosistem kuantum di antara pengembang
Quantinuum juga mencapai tonggak sejarah lainnya: lebih dari 500,000 unduhan TKET.
TKET adalah kit pengembangan perangkat lunak canggih untuk menulis dan menjalankan program pada komputer kuantum berbasis gerbang. TKET memungkinkan pengembang untuk mengoptimalkan algoritme kuantum mereka, mengurangi sumber daya komputasi yang diperlukan, yang penting di era NISQ. CEO Quantinuum Ilyas Khan berkata, “Meskipun kami tidak memiliki jumlah pasti pengguna TKET, jelas bahwa kami berkembang menjadi satu juta orang di seluruh dunia yang telah memanfaatkan alat penting yang terintegrasi di berbagai platform dan menjadikannya platform berkinerja lebih baik. Kami terus senang dengan cara TKET membantu mendemokratisasi serta mempercepat inovasi dalam komputasi kuantum.”
Data Tambahan untuk Quantum Volume 8192
Model Sistem H1-1 berhasil melewati tolok ukur volume kuantum 8192, menghasilkan hasil yang berat 69.33% dari waktu, dengan interval kepercayaan 95% batas bawah 68.38% yang berada di atas ambang batas 2/3.
*****
Tujuan PsiQuantum untuk mengungguli setiap superkomputer dengan komputer kuantum fotonik jutaan qubitnya
Pada permulaan perusahaan, tim PsiQuantum menetapkan tujuannya untuk membangun satu juta qubit, komputer kuantum fotonik yang toleran terhadap kesalahan. Mereka juga percaya satu-satunya cara untuk membuat mesin seperti itu adalah dengan membuatnya di pabrik pengecoran semikonduktor. Paul Smith-Goodson membahas teknologi perusahaan dan rencana jangka panjang baru-baru ini Artikel Forbes dirangkum di bawah ini:
Cahaya digunakan untuk berbagai operasi di superkonduktor dan komputer kuantum atom. PsiQuantum juga menggunakan cahaya dan mengubah foton cahaya yang sangat kecil menjadi qubit. Dari dua jenis qubit fotonik – cahaya terjepit dan foton tunggal – teknologi pilihan PsiQuantum adalah qubit foton tunggal.
Dr. Shadbolt menjelaskan bahwa mendeteksi satu foton dari berkas cahaya sama dengan mengumpulkan satu tetes air tertentu dari volume sungai Amazon pada titik terluasnya. “Proses itu terjadi pada sebuah chip berukuran seperempat,” kata Dr. Shadbolt. “Rekayasa dan fisika luar biasa sedang terjadi di dalam chip PsiQuantum. Kami terus meningkatkan kesetiaan chip dan kinerja sumber foton tunggal.”
Ketika PsiQuantum mengumumkan pendanaan Seri D setahun yang lalu, perusahaan tersebut mengungkapkan telah membentuk kemitraan yang sebelumnya dirahasiakan dengan GlobalFoundries. Di luar pandangan publik, kemitraan tersebut telah mampu membangun proses manufaktur pertama dari jenisnya untuk chip kuantum fotonik. Proses pembuatan ini menghasilkan wafer berukuran 300 milimeter yang berisi ribuan sumber foton tunggal, dan sejumlah detektor foton tunggal yang sesuai.
PsiQuantum memilih menggunakan foton untuk membangun komputer kuantumnya karena beberapa alasan:
**Foton tidak terasa panas dan sebagian besar komponen fotonik beroperasi pada suhu kamar.
**Detektor foton kuantum superkonduktor PsiQuantum memerlukan pendinginan, tetapi beroperasi pada suhu sekitar 100 kali lebih panas daripada qubit superkonduktor
** Foton tidak terpengaruh oleh interferensi elektromagnetik
*****
Para peneliti teknologi kuantum di Chalmers University of Technology telah berhasil mengembangkan teknik untuk mengontrol keadaan cahaya kuantum dalam rongga tiga dimensi. Selain menciptakan keadaan yang diketahui sebelumnya, para peneliti adalah yang pertama menunjukkan keadaan fase kubik yang telah lama dicari. Terobosan ini merupakan langkah penting menuju koreksi kesalahan yang efisien di komputer kuantum.
Hambatan utama menuju realisasi komputer kuantum yang berguna secara praktis adalah bahwa sistem kuantum yang digunakan untuk menyandikan informasi rentan terhadap kebisingan dan interferensi, yang menyebabkan kesalahan. Memperbaiki kesalahan ini merupakan tantangan utama dalam pengembangan komputer kuantum. Pendekatan yang menjanjikan adalah mengganti qubit dengan resonator.
Namun, mengendalikan keadaan resonator adalah tantangan yang dihadapi oleh para peneliti kuantum di seluruh dunia. Dan hasil dari Chalmers memberikan cara untuk melakukannya. Teknik yang dikembangkan di Chalmers memungkinkan para peneliti untuk menghasilkan hampir semua keadaan kuantum cahaya yang didemonstrasikan sebelumnya, seperti misalnya kucing Schrödinger atau keadaan Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP), dan keadaan fase kubik, keadaan yang sebelumnya hanya dijelaskan dalam teori.
“Keadaan fase kubik adalah sesuatu yang telah coba diciptakan oleh banyak peneliti kuantum dalam praktiknya selama dua puluh tahun. Fakta bahwa kami sekarang berhasil melakukan ini untuk pertama kalinya adalah demonstrasi seberapa baik teknik kami bekerja, tetapi kemajuan terpenting adalah bahwa ada begitu banyak keadaan dengan kompleksitas yang berbeda-beda dan kami telah menemukan teknik yang dapat membuat salah satu dari mereka,” kata Marina Kudra, seorang mahasiswa doktoral di Departemen Mikroteknologi dan Nanosains dan penulis utama studi tersebut.
*****
DOE Hibah $400,000 untuk penelitian komputasi kuantum profesor Universitas Stony Brook
Kemitraan dua tahun yang baru antara Departemen Energi dan Universitas Stony Brook telah diumumkan oleh Universitas Stony Brook di New York. NextGov Alexandra Kelly dari NextGov membahas kebijakan yang mendorong penghargaan ini. Ringkasan Berita Kuantum dirangkum di bawah ini. penghargaan dan artikelnya i
Hibah DOE dua tahun sebesar $400,000 diberikan kepada profesor asisten ilmu komputer sekolah Supartha Podder efektif 1 September. Penelitian Podder secara khusus akan berfokus pada saksi kuantum, atau potongan data yang berfungsi untuk memberikan bantuan dan mengesahkan jawaban atas perhitungan yang diberikan.
“Pekerjaan saya melihat apakah komputasi kuantum lebih baik daripada jenis komputasi tradisional,” Podder menjelaskan dalam siaran pers. “Kami akan melakukan ini dengan tidak hanya membandingkan kuantum dengan klasik dalam hal sumber daya standar seperti waktu dan ruang yang diperlukan untuk komputasi, tetapi juga dalam hal sumber daya yang lebih luas dan lebih abstrak seperti saran dan saksi komputasi.”
Untuk mengamati dan memahami saksi kuantum dengan lebih baik, Podder akan bekerja merancang algoritme kuantum baru dan terus menyelidiki sifat mekanik saksi.
Hibah ini mendukung rencana besar pemerintahan Biden untuk memajukan penelitian komputasi kuantum di AS. Dan karena negara lain juga telah berinvestasi dalam penelitian kuantum, lembaga federal baru-baru ini berfokus pada pengembangan kriptografi pascakuantum yang kuat dan standar terkait untuk jaringan publik dan pribadi untuk melindungi jaringan sensitif. data dari potensi kekuatan peretasan enkripsi komputer kuantum
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. telah meneliti dan melaporkan teknologi perbatasan sejak tahun 1990. Dia memiliki gelar Ph.D. dari Universitas Arizona.
