Kemitraan mendorong keunggulan kuantum – Dunia Fisika

Salah satu dari banyak faktor yang berkontribusi terhadap keberhasilan Program Teknologi Kuantum Nasional (NQTP) di Inggris adalah penekanannya pada kekuatan kolaborasi. Pada awal berdirinya pada tahun 2014, NQTP mendirikan empat pusat penelitian yang memungkinkan kelompok akademis dari seluruh Inggris untuk berbagi pengetahuan dan sumber daya, mempercepat pengembangan teknologi kuantum baru dan mendorong perkembangan sektor start-up yang berkembang pesat.

Budaya kolaborasi tersebut telah diterapkan sepenuhnya di National Quantum Computing Center (NQCC), yang diluncurkan pada tahun 2020 sebagai inisiatif unggulan NQTP. Dengan beragam program kegiatan yang mencakup pengembangan teknologi, penyediaan infrastruktur, dan keterlibatan pengguna akhir, laboratorium nasional ini telah menjalin hubungan strategis dengan mitra industri dan akademis untuk mencapai tujuan utama dalam mendemonstrasikan keunggulan kuantum – sebuah titik di mana komputer kuantum dapat melakukannya. memecahkan masalah tertentu lebih cepat dibandingkan masalah klasik – pada tahun 2025.

Dalam satu perkembangan penting, yang diumumkan pada November 2023, perjanjian dengan IBM Quantum akan memberi NQCC dan kolaboratornya akses berbasis cloud ke seluruh armada komputer kuantum raksasa komputasi tersebut. Diantaranya adalah beberapa mesin dengan 127 qubit, yang menghasilkan apa yang disebut perusahaan sebagai komputasi kuantum “skala utilitas”.

“Pengembang kuantum telah lama menggunakan qubit dalam jumlah kecil, namun mereka juga perlu bekerja dengan mesin berskala lebih besar untuk menunjukkan bagaimana komputer kuantum telah menjadi alat yang berguna untuk memecahkan berbagai permasalahan di luar simulasi klasik mekanika kuantum yang bersifat brute force,” jelas Adam Hammond dari IBM, berbicara di National Quantum Technologies Showcase tahunan di London pada awal November. “Fokus kami di IBM adalah untuk mewujudkan masa ketika komputer kuantum dapat melakukan pekerjaan yang sulit dicapai dengan komputer klasik, dan pada akhirnya memberikan keuntungan nyata dalam kasus penggunaan yang bermanfaat bagi industri dan memajukan ilmu pengetahuan.”

Meskipun akses ke perangkat keras kuantum akan diberikan sebagai layanan komersial, perjanjian tersebut juga akan memungkinkan NQCC untuk bergabung dengan Jaringan Quantum IBM, yang menyatukan sekitar 250 organisasi dari seluruh dunia. “Kami mendorong kolaborasi antara anggota jaringan dan dengan kami, dengan mempertimbangkan hal-hal seperti pengembangan algoritme dan penerapan komputasi kuantum pada kasus penggunaan praktis yang menurut kami dapat mencapai keunggulan kuantum terlebih dahulu,” jelas Hammond. “Kami baru saja memulai kemitraan dengan NQCC, dan kami ingin mengeksplorasi bagaimana kami dapat mengembangkan kemitraan tersebut dengan bekerja sama dan berbagi pengetahuan serta pengalaman.”

Kolaborasi terbaru ini dibangun berdasarkan perjanjian teknologi yang sudah ada dengan Oxford Quantum Circuits, yang menyediakan akses ke prosesor kuantum Lucy untuk proyek-proyek yang didanai melalui program keterlibatan pengguna NQCC, yang disebut SparQ. Pada saat yang sama NQCC membangun kemampuan dalam emulasi kuantum, sebuah teknik yang memungkinkan komputer klasik menjalankan sirkuit kuantum dengan cara yang sama seperti mesin kuantum. Dalam hal ini NQCC memanfaatkan program perangkat lunak canggih yang dibuat di Universitas Oxford, yang disebut Quantum Exact Simulasi Toolkit (QuEST), dan saat ini bekerja sama dengan salah satu pengembang asli untuk mengoptimalkan kemampuannya untuk digunakan pada komputasi berkinerja tinggi. cluster di Kampus Harwell.

Sementara itu, kemitraan yang lebih terjalin dengan Laboratorium Fisika Nasional (NPL) mulai dari pengembangan standar hingga kolaborasi teknologi. Dalam satu inisiatif baru, yang juga diumumkan pada awal November, kedua fasilitas nasional tersebut akan menjadi anggota utama jaringan percontohan standar kuantum di Inggris. “NQCC akan membawa keterampilan dan pengetahuan mereka dalam komputasi kuantum, serta hubungan mereka dengan komunitas start-up, ” jelas John Devaney, manajer standar kuantum NPL. “Kami dapat berbagi keahlian kami dalam pengembangan standar, sekaligus memantau inisiatif internasional yang mungkin memengaruhi pendekatan kami di Inggris.”

Percontohan Jaringan Standar Kuantum juga akan mencakup perwakilan dari badan pemerintah, organisasi standar BSI, dan UKQuantum, sebuah asosiasi industri yang bertujuan untuk memberikan suara tunggal bagi perusahaan yang mengembangkan teknologi kuantum. Tujuan dari uji coba ini adalah untuk memulai pembicaraan seputar standar dan akreditasi untuk platform kuantum yang sedang berkembang, menemukan model terbaik untuk kolaborasi yang efektif antara pemangku kepentingan utama di Inggris, dan mendorong fokus jangka panjang pada pengembangan standar yang mendukung pertumbuhan industri. ekosistem kuantum Inggris.

“Standar adalah tentang membuka pasar dan mendorong inovasi, namun ada juga risiko melakukan standarisasi yang terlalu dini atau terlalu sempit,” kata Devaney. “Jaringan percontohan akan menyediakan forum bagi orang-orang untuk berbagi informasi dan mendiskusikan ide, ditambah lagi kami akan menyelenggarakan lokakarya yang berfokus pada sektor industri tertentu sehingga pengembang kuantum dapat berbicara dengan pelanggan potensial tentang jaminan yang mereka perlukan agar yakin bahwa teknologi tersebut akan berhasil. untuk mereka."

Devaney menunjukkan bahwa langkah pertama menuju pengembangan standar adalah menetapkan protokol pengujian dan evaluasi yang tepat untuk beragam teknologi kuantum, sesuatu yang telah dikerjakan NPL selama bertahun-tahun. “Kami telah berkolaborasi dengan perusahaan start-up dan organisasi penelitian untuk melakukan pengukuran independen dan karakterisasi prototipe mereka,” katanya. “Dengan bekerja sama dengan NQCC, kami akan dapat menerjemahkan prosedur pengujian dan pengukuran tersebut ke dalam standar yang sesuai untuk komunitas komputasi kuantum Inggris.”

Keahlian NPL dalam pengujian dan pengukuran kuantum juga akan membantu tim teknis NQCC saat mereka membangun platform eksperimental berdasarkan perangkap ion, sirkuit superkonduktor, dan yang terbaru, atom netral. Di luar karakterisasi platform komputasi yang baru muncul ini, NPL juga telah mengembangkan teknologi kuantum serupa untuk aplikasi di bidang metrologi, termasuk perangkat perangkap ion yang awalnya dikembangkan untuk pengukuran waktu dan frekuensi. Chip perangkap ion yang dikembangkan di NPL juga berpotensi digunakan untuk komputasi kuantum, yang di masa depan diharapkan menjadi bidang kolaborasi yang bermanfaat antara kedua laboratorium nasional.

Memang benar, platform perangkap ion pertama yang dibangun di NQCC memanfaatkan perangkat yang muncul dari penelitian di Universitas Oxford, yang menunjukkan bagaimana upaya perintisan dalam sektor akademis Inggris dapat memungkinkan tim teknis NQCC untuk fokus pada peningkatan teknologi. daripada merancang dan membangun perangkat baru dari awal. Selama setahun terakhir, para peneliti kuantum di NQCC juga telah mengunjungi kelompok akademis terkemuka di Inggris untuk memahami praktik terbaik saat ini, membuat keputusan desain eksperimental yang terinformasi, dan mengeksplorasi kemungkinan kolaborasi di masa depan – dengan tim perangkap ion telah terlibat dalam beberapa proyek bersama. proyek dengan mitra akademis dan industri.

Sementara itu, kemitraan baru NQCC dengan Quantum Software Lab (QSL) di Universitas Edinburgh telah membuka peluang baru yang menarik untuk terlibat dengan industri dalam pengembangan aplikasi. Proyek pertama yang direncanakan, diumumkan pada awal November, akan melibatkan para peneliti QSL dan NQCC yang bekerja sama dengan bank terkemuka HSBC dan penyedia teknologi Rigetti untuk mengembangkan pendekatan pembelajaran mesin kuantum untuk mengatasi masalah pencucian uang yang semakin meningkat.

Kolaborasi ini selaras dengan ambisi NQCC untuk mengeksplorasi penerapan awal komputasi kuantum yang berdampak, menampilkan potensi teknologi, merangsang adopsi pengguna, dan membentuk komunitas pengguna komputasi kuantum di Inggris.

Elham Kashefi, direktur QSL dan kepala ilmuwan NQCC

HSBC telah memanfaatkan pembelajaran mesin klasik untuk mendeteksi anomali dalam transaksi keuangan yang dapat mengindikasikan perilaku kriminal, dan percaya bahwa solusi berbasis kuantum dapat mengurangi risiko dan meningkatkan layanan anti-penipuannya. “Meningkatnya tingkat kejahatan keuangan secara global berarti sangat penting bagi kita untuk menemukan cara yang lebih baik untuk menghentikan orang menjadi korban penipu,” komentar Martin Brown, spesialis analisis penipuan di HSBC. “Komputasi kuantum berpotensi menjadi pengubah permainan di arena ini.”

Sebagai bagian dari proyek ini, QSL akan memimpin pengembangan algoritma pembelajaran mesin kuantum, yang kemudian akan dijalankan pada platform 24-qubit Rigetti. Namun mitra proyek telah bekerja sama secara erat untuk mengembangkan solusi yang optimal dan praktis. “Kami mengadakan pertemuan proyek setiap dua minggu untuk memastikan bahwa algoritma yang kami kembangkan memanfaatkan kemampuan perangkat keras dengan sebaik-baiknya,” jelas Ross Grassie, manajer program teknis QSL. “HSBC juga sangat tertarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang pendekatan pembelajaran mesin kuantum, dan keterlibatan mereka sejak awal akan membantu kami menciptakan solusi praktis yang memenuhi kebutuhan mereka.”

Bagi Elham Kashefi, direktur QSL dan kepala ilmuwan NQCC, proyek ini menunjukkan bagaimana industri dan akademisi dapat bekerja sama untuk mempercepat inovasi dan mengembangkan solusi berbasis kuantum yang memenuhi kebutuhan komersial yang jelas. “Ini adalah salah satu proyek pertama QSL dan kami sangat ingin menggunakannya sebagai model kerja untuk proyek-proyek lain di masa depan,” katanya. “Kolaborasi ini sejalan dengan ambisi NQCC untuk mengeksplorasi penerapan awal komputasi kuantum yang berdampak, menampilkan potensi teknologi, merangsang adopsi pengguna, dan membentuk komunitas pengguna komputasi kuantum di Inggris.”

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/partnerships-push-for-quantum-advantage/