נשיא Quantinuum ו-COO טוני אוטלי הכריז לאחרונה על שלושה הישגים עיקריים. Quantum News Briefs מסכם את מהדורת החדשות של 27 בספטמבר המתארת את ההישגים הללו. לחץ כאן לקריאת כל ההודעה עתירת המידע עם איורים באתר Quantinuum.
שלושת אבני הדרך, המייצגות האצה ניתנת לפעולה עבור המערכת האקולוגית של המחשוב הקוונטי, הן: (i) יכולות חדשות של שער זווית שרירותי בחומרה מסדרת H, (ii) שיא QV נוסף עבור החומרה של דגם מערכת H1, ו-(iii) מעל 500,000 הורדות של TKET בקוד פתוח של Quantinuum, ערכת פיתוח תוכנה קוונטית מובילה בעולם (SDK)
"הקוונטייום מאיץ את השפעת המחשוב הקוונטי על העולם", אמר אוטלי. "אנחנו מתקדמים בצורה משמעותית הן עם החומרה והן עם התוכנה שלנו, בנוסף לבניית קהילה של מפתחים המשתמשים ב-TKET SDK שלנו", מסביר Uttley
מדידת הנפח הקוונטי העדכנית הזו של 8192 ראויה לציון במיוחד והיא הפעם השנייה השנה Quantinuum מפרסמת שיא QV חדש בפלטפורמת המחשוב הקוונטי הלכודים שלהם, דגם System H1, מופעל על ידי Honeywell.
המפתח להשגת השיא האחרון הזה הוא היכולת החדשה של יישום ישיר של שערים של שני קיוביטים בזווית שרירותית. עבור מעגלים קוונטיים רבים, הדרך החדשה הזו לעשות שער שני קיוביט מאפשרת בניית מעגלים יעילה יותר ומובילה לתוצאות נאמנות גבוהה יותר. עיצוב שער חדש זה מייצג שיטה שלישית עבור Quantinuum לשיפור היעילות של דור H1, אמרה ד"ר ג'ני סטרבלי, מנהלת בכירה לניהול הצעות ב-Quantinuum.
יכולת חדשה וחזקה: מידע נוסף על שערי זווית שרירותיים
נכון לעכשיו, חוקרים יכולים לעשות שערים קיוביט בודדים - סיבובים על קיוביט בודד - או שער שני קיוביט מסתבך לחלוטין. אפשר לבנות כל פעולה קוונטית רק מאבני הבניין האלה. עם שערי זווית שרירותיים, במקום שיהיה רק שער של שני קיוביט מסתבך במלואו, מדענים יכולים להשתמש בשער של שני קיוביט המסתבך חלקית.
זוהי יכולת חדשה וחזקה, במיוחד עבור אלגוריתמים קוונטיים רועשים בקנה מידה בינוני. הדגמה נוספת של צוות Quantinuum הייתה להשתמש בשערי שני קיוביטים בזווית שרירותית כדי לחקור מעברי פאזה שאינם בשיווי משקל, שהפרטים הטכניים שלהם זמינים ב-arXiv כאן.
אבן דרך חדשה בנפח קוונטי
זה מייצג אבן דרך חדשה בנפח קוונטי הדורש הפעלת מעגלים שרירותיים. בכל פרוסה של מעגל הנפח הקוונטי, הקיוביטים מזווגים באופן אקראי ומבוצעת פעולה מורכבת של שני קיוביטים. ניתן לבנות שער SU(4) זה בצורה יעילה יותר באמצעות שער שני קיוביטים בזווית שרירותית, ולהוריד את השגיאה בכל שלב באלגוריתם.
בניית מערכת אקולוגית קוונטית בקרב מפתחים
Quantinuum השיגה גם אבן דרך נוספת: למעלה מ-500,000 הורדות של TKET.
TKET היא ערכת פיתוח תוכנה מתקדמת לכתיבה והרצה של תוכניות במחשבים קוונטיים מבוססי שער. TKET מאפשרת למפתחים לייעל את האלגוריתמים הקוונטיים שלהם, תוך צמצום המשאבים החישוביים הנדרשים, מה שחשוב בעידן NISQ. מנכ"ל Quantinuum, איליאס חאן, אמר: "למרות שאין לנו את המספר המדויק של המשתמשים ב-TKET, ברור שאנחנו גדלים לקראת מיליון אנשים ברחבי העולם שניצלו כלי קריטי שמשתלב במספר פלטפורמות והופך אותם פלטפורמות מתפקדות טוב יותר. אנחנו ממשיכים להיות נרגשים מהאופן שבו TKET עוזר לדמוקרטיזציה וגם להאיץ חדשנות במחשוב קוונטי."
נתונים נוספים עבור כרך קוונטי 8192
דגם המערכת H1-1 עבר בהצלחה את רף הנפח הקוונטי 8192, והפיק תוצאות כבדות ב-69.33% מהמקרים, עם רווח סמך של 95% תחתון של 68.38% שהוא מעל הסף של 2/3.
*****
המטרה של PsiQuantum לעלות על כל מחשב-על עם המחשב הקוונטי הפוטוני שלו מיליון קיוביטים
עם הקמת החברה, צוות PsiQuantum קבע את מטרתו לבנות מיליון קיוביטים, מחשב קוונטי פוטוני עמיד לתקלות. הם גם האמינו שהדרך היחידה ליצור מכונה כזו היא לייצר אותה במפעל יציקה למוליכים למחצה. פול סמית'-גודסון דן לאחרונה בטכנולוגיה ובתוכניות ארוכות הטווח של החברה מאמר פורבס לסיכום להלן:
האור משמש לפעולות שונות במוליכי-על ובמחשבים קוונטיים אטומיים. PsiQuantum גם משתמש באור והופך פוטונים קטנים לאין שיעור לקיוביטים. מבין שני סוגי הקיוביטים הפוטונים - אור סחוט ופוטונים בודדים - הטכנולוגיה המועדפת של PsiQuantum היא קיוביטים חד-פוטונים.
ד"ר שדבולט הסביר שזיהוי פוטון בודד מקרן אור דומה לאיסוף טיפת מים מוגדרת יחידה מנפח נהר האמזונס בנקודה הרחבה ביותר שלו. "תהליך זה מתרחש על שבב בגודל של רבע", אמר ד"ר שדבולט. "הנדסה ופיזיקה יוצאת דופן מתרחשת בתוך שבבי PsiQuantum. אנו משפרים כל הזמן את הנאמנות של השבב ואת ביצועי מקור הפוטון היחיד".
כאשר PsiQuantum הכריזה על מימון סדרה D שלה לפני שנה, החברה חשפה שהיא יצרה שותפות שלא נחשפה בעבר עם GlobalFoundries. מחוץ לעיני הציבור, השותפות הצליחה לבנות תהליך ייצור ראשון מסוגו עבור שבבים קוונטיים פוטוניים. תהליך ייצור זה מייצר פרוסות באורך 300 מילימטר המכילות אלפי מקורות פוטון בודדים, ומספר מקביל של גלאי פוטון בודד.
PsiQuantum בחרה להשתמש בפוטונים כדי לבנות את המחשב הקוונטי שלה מכמה סיבות:
**הצילומים אינם מרגישים חום ורוב הרכיבים הפוטונים פועלים בטמפרטורת החדר.
**גלאי הפוטונים הקוונטיים המוליכים של PsiQuantum דורשים קירור, אך פועלים בטמפרטורה חמה בערך פי 100 מקיוביטים מוליכים.
**התמונות אינן מושפעות מהפרעות אלקטרומגנטיות
*****
חוקרים בטכנולוגיה קוונטית באוניברסיטת צ'למרס לטכנולוגיה הצליחו לפתח טכניקה לשליטה במצבי אור קוונטיים בחלל תלת מימדי. בנוסף ליצירת מצבים ידועים בעבר, החוקרים הם הראשונים אי פעם להדגים את מצב השלב הקובי המבוקש. פריצת הדרך היא צעד חשוב לקראת תיקון שגיאות יעיל במחשבים קוונטיים.
מכשול עיקרי לקראת מימושו של מחשב קוונטי שימושי באופן מעשי הוא שהמערכות הקוונטיות המשמשות לקידוד המידע מועדות לרעש והפרעות, מה שגורם לשגיאות. תיקון שגיאות אלו הוא אתגר מרכזי בפיתוח מחשבים קוונטיים. גישה מבטיחה היא להחליף קיוביטים במהודים.
עם זאת, שליטה במצבי מהוד היא אתגר איתו מתמודדים חוקרי קוונטים בכל העולם. והתוצאות של Chalmers מספקות דרך לעשות זאת. הטכניקה שפותחה בצ'אלמרס מאפשרת לחוקרים ליצור למעשה את כל מצבי האור הקוונטיים שהוכחו בעבר, כמו למשל מצבי החתול של שרדינגר או גוטסמן-קיטאיב-פרסקיל (GKP), ומצב הפאזה הקובית, מצב שתואר קודם לכן רק בתיאוריה.
"מצב השלב המעוקב הוא משהו שחוקרים קוונטים רבים מנסים ליצור בפועל כבר עשרים שנה. העובדה שעכשיו הצלחנו לעשות זאת בפעם הראשונה היא הדגמה של כמה טוב הטכניקה שלנו עובדת, אבל ההתקדמות החשובה ביותר היא שיש כל כך הרבה מצבים במורכבות משתנה ומצאנו טכניקה שיכולה ליצור כל אותם", אומרת מרינה קודרה, דוקטורנטית במחלקה למיקרוטכנולוגיה וננו-מדעים והמחברת הראשית של המחקר.
*****
DOE מעניק 400,000 דולר למחקר המחשוב הקוונטי של הפרופסור באוניברסיטת סטוני ברוק
שותפות חדשה בת שנתיים בין המחלקה לאנרגיה ואוניברסיטת סטוני ברוק הוכרזה על ידי אוניברסיטת סטוני ברוק בניו יורק. של NextGov אלכסנדרה קלי של NextGov דנה במדיניות שמניעה את הפרס הזה. תקציר חדשות קוונטים מסכם להלן. הפרס והמאמר שלה i
מענק ה-DOE לשנתיים בסך 400,000 דולר הוענק לפרופסור למדעי המחשב של בית הספר, סופרטה פודר החל מה-1 בספטמבר. המחקר של פודר יתמקד במיוחד בעדים קוונטיים, או פיסות נתונים שפועלות לספק עזרה ולאשר תשובה לחישוב נתון.
"העבודה שלי מחפשת לראות אם מחשוב קוונטי טוב יותר מסוגי מחשוב מסורתיים", הסביר פודר בהודעה לעיתונות. "נעשה זאת על ידי השוואת קוונטי לקלאסי במונחים של משאבים סטנדרטיים כגון זמן ומרחב הדרושים לחישוב, אלא גם במונחים של משאבים רחבים ומופשטים יותר כגון ייעוץ חישובי ועדות."
על מנת לצפות ולהבין טוב יותר עדים קוונטיים, פודר יעבוד על תכנון אלגוריתמים קוונטיים חדשים וימשיך לחקור את התכונות המכניות של העדים.
מענק זה תומך בתוכנית הגדולה יותר של ממשל ביידן לקידום מחקר מחשוב קוונטי בארה"ב. ומכיוון שמדינות אחרות השקיעו גם במחקר קוונטי, סוכנויות פדרליות התמקדו לאחרונה בפיתוח הצפנה פוסט-קוונטי חזקה ותקנים קשורים לרשתות ציבוריות ופרטיות להגנה על רשתות רגישות. נתונים מכוח פיצוח ההצפנה הפוטנציאלי של מחשבים קוונטיים
*****
סנדרה ק. הלסל, Ph.D. חוקרת ומדווחת על טכנולוגיות חזיתיות מאז 1990. יש לה Ph.D. מאוניברסיטת אריזונה.
