Het Quantum Technology Initiative (QTI) van CERN is ontworpen om de samenwerking tussen de hoge-energiefysica en de kwantumtechnologiegemeenschappen te verbeteren. Joe McEntee praat met Benjamin Frisch, lid van het CERN QTI-managementteam en de Knowledge Transfer-groep van CERN, over de prestaties tot nu toe en de prioriteiten voor de volgende fase van het initiatief, dat in januari 2024 van start ging
Wat zijn de langetermijndoelstellingen voor CERN QTI?
In de eerste drie jaar heeft CERN QTI heeft de dialoog tussen de hoge-energiefysica (HEP) en de kwantumtechnologiegemeenschappen versneld. Het gaat allemaal om het creëren van inzicht in de wederzijdse voordelen, het identificeren van kansen die quantum biedt op het gebied van HEP, en het vaststellen van specifieke competentiegebieden waar CERN-wetenschappers en -ingenieurs kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van quantumtechnologieën en -toepassingen – zowel binnen CERN als binnen de industrie en de wereld. bredere economie.
De CERN QTI-roadmap, gepubliceerd in 2021, geeft vorm aan onze activiteiten ten opzichte van een reeks strategische doelstellingen, waaronder: wetenschappelijke/technische ontwikkeling en capaciteitsopbouw; het opzetten van partnerschappen voor gezamenlijke ontwikkeling met de industrie en de academische wereld; oprichting van een quantumtechgemeenschap binnen HEP; en nauwe integratie met nationale en internationale kwantuminitiatieven. Deze referentiepunten vertalen zich in een diverse R&D-inspanning bij CERN en specifieke projecten die de kwantumtheorie en simulatie omvatten; kwantumcomputers en algoritmen; kwantumdetectie en aanverwante nanotechnologieën; en kwantumnetwerken.
Dus je zoekt naar een grotere convergentie tussen de HEP- en kwantumtechnologiegemeenschappen?
Juist. CERN QTI streeft ernaar om te fungeren als een centraal punt voor R&D-samenwerking en kennisuitwisseling tussen de HEP- en kwantumtechnologiegemeenschappen, of het nu academische, industriële of overheidspartners zijn. Educatie, outreach en technische verspreiding zijn de prioriteiten. Een voorbeeld hiervan, gecreëerd en georganiseerd door CERN QTI, is de International Conference on Quantum Technologies for High-Energy Physics (QT4HEP). De eerste editie, gehouden op CERN in november 2022, trok meer dan 250 internationale experts aan (zie “Het QC4HEP Witboek: de race om kwantumvoordeel”, hieronder). Als vervolg hierop organiseerde CERN in november 2023 de zevende editie van de interdisciplinaire Quantum Techniques in Machine Learning (QTML) conferentie met meer dan 330 deelnemers.
Meer specifiek: hoe maximaliseert CERN QTI de betrokkenheid bij de kwantumindustrie en de toeleveringsketen?
Kennisoverdracht (KT) van CERN gDe groep zorgt voor de activiteiten van CERN QTI op het gebied van de strategie voor industriële betrokkenheid. Dit begint met een analyse van het industriële ecosysteem in de lidstaten en geassocieerde lidstaten van CERN, plus een overzicht van onvervulde behoeften in de hele kwantumtoeleveringsketen. Dit alles wordt vervolgens in kaart gebracht ten opzichte van de kwantumkennis en -technologieën van CERN om discussies met de industrie over licenties, consultancy, gezamenlijke ontwikkelingsprojecten en intellectueel eigendom te informeren.
Formele banden met belangrijke spelers in de kwantumtoeleveringsketen zijn tot stand gebracht via het geassocieerde lidmaatschap van CERN van het European Quantum Industry Consortium (QuIC), een pan-Europese handelsvereniging voor de kwantumindustrie. Zichtbaarheid is in dit opzicht alles, en daarom is CERN QTI prominent aanwezig als exposant op vlaggenschipevenementen zoals de European Quantum Technologies Conference (gehouden in Hannover, Duitsland, in oktober) om CERN te benadrukken als een potentiële innovatiepartner voor quantumtechnologiebedrijven.
Hoe ondersteunt CERN QTI bredere inspanningen om de gespecialiseerde kwantumarbeidskrachten te ontwikkelen?
Een CERN-initiatief om aan te moedigen De kruisbestuiving tussen HEP en de kwantumtechnologiesector omvat uiteraard een engagement voor capaciteitsopbouw. CERN is een smeltkroes van meer dan 16 mensen – stafwetenschappers en ingenieurs, postdocs en afgestudeerde studenten, evenals meer dan 000 wetenschappelijke gebruikers van onderzoeksinstituten en universiteiten over de hele wereld.
Naast praktijkgerichte training biedt CERN QTI dit diverse personeelsbestand voortdurend onderwijs, training en professionele ontwikkeling op het gebied van alles wat met kwantum te maken heeft – waaronder bijvoorbeeld de QTI Journal Club, het QTI Theory Forum, evenals een uitgebreid programma van kwantumwetenschappelijke lezingen en workshops. en scholen. Een van de belangrijkste trainingsevenementen van CERN QTI is de zevendelige inleidende online cursus over kwantumcomputing, gegeven door Elias Combarro (Universiteit van Oviedo, Spanje). De cursus werd eind 2020 live en free-to-air uitgezonden en trekt nog steeds veel belangstelling.
Het QC4HEP White Paper: de race om kwantumvoordeel
De oprichting van een speciale werkgroep voor Quantum Computing for HEP (QC4HEP) was een van de belangrijkste ontwikkelingen op de International Conference on Quantum Technologies for High-Energy Physics (QT4HEP), die in november 2022 op CERN plaatsvond.
De werkgroep, die meer dan vijftig leden van HEP-instituten uit de EU, de VS en Japan omvat, heeft tot taak het potentieel van quantum computing te analyseren om een ‘paradigmatische verandering’ te realiseren in computerhardware en -software voor de natuurwetenschappen en daarbuiten.
“We kijken naar de mogelijkheid om van geval tot geval de middelen in te schatten die nodig zijn om het zogenaamde kwantumvoordeel te bereiken, waarbij berekeningen die met klassieke machines onhaalbaar of extreem duur zijn, mogelijk of praktisch worden met kwantumcomputers”, zegt Michele Grossi. , quantum senior fellow bij CERN en lid van CERN QTI en de QC4HEP-werkgroep. “De groep erkent dat de HEP-gemeenschap de sleutel is tot het ontsluiten van de kracht van quantum computing, aangezien het veld een rijke bron is van uitdagende computerproblemen.”
Ook aan momentum geen gebrek. In juli van dit jaar publiceerde de QC4HEP-werkgroep een witboek (beschikbaar op arXiv) om gebruiksscenario's in de theoretische en experimentele deeltjesfysica te identificeren waar kwantumcomputers op de lange termijn aanzienlijke voordelen zouden kunnen opleveren. Het artikel is geschreven door experts van CERN, DESY, IBM Quantum en meer dan 30 andere organisaties.
“In termen van theoretische aspecten in de deeltjesfysica,” voegt Grossi toe, “zijn er veelbelovende gebieden die verband houden met de evolutie van kwantumtoestanden, roostermetertheorie, neutrino-oscillaties en kwantumveldtheorieën in het algemeen. Aan de experimentele kant richt het witboek zich op gebieden die verband houden met straal- en spoorreconstructie tijdens botsingen met hoogenergetische deeltjes, extractie van zeldzame signalen, problemen met het standaardmodel die verder gaan dan het standaardmodel, en parton-buien [cascades van straling].”
De werkgroep geeft momenteel prioriteit aan een reeks HEP-applicaties die moeten worden geïmplementeerd als onderdeel van IBM Quantum's "100×100" Challenge, een quantum computing-testbed van de volgende generatie dat in 2024 online zal komen.
Verdere lezing
Alberto di Meglio et al. 2023 Kwantumcomputers voor hoge-energiefysica: stand van zaken en uitdagingen. Samenvatting van de QC4HEP-werkgroep arXiv
Welke lessen zijn er geleerd tijdens Fase I van CERN QTI?
Het is bemoedigend om een brede erkenning te zien van de expertise van CERN QTI als drijvende kracht voor wetenschappelijke samenwerking tussen disciplines – in feite fungerend als een “eerlijke makelaar” die de HEP- en kwantumtechnologiegemeenschappen met elkaar verbindt. Er is ook tastbare vooruitgang geboekt, waarbij de projecten die in de eerste twee jaar van CERN QTI zijn uitgevoerd wijzen op langetermijnmogelijkheden voor kwantumtechnologieën op veel gebieden van HEP – van theoretische overwegingen en kwantumcomputerinfrastructuren voor ‘big data’-analyses tot de volgende generatie detectorontwerpen voor verschillende energieregimes.
QUANT-NET's testbedinnovaties: het kwantumnetwerk opnieuw vormgeven
In samenwerking met industriële en academische partners zet CERN QTI zich ook in voor het opschalen van de talentpijplijn – of het nu gaat om het ondersteunen van wetenschappelijke programma’s hier bij CERN of het overbrengen van die felbegeerde vaardigheden naar de opkomende kwantumtoeleveringsketen. Dit laatste is van cruciaal belang: terwijl veel commerciële entiteiten in de kwantumsector een aanzienlijke groei zien, worstelen diezelfde bedrijven met het vervullen van essentiële technische rollen die nodig zijn om die groei te versnellen en uiteindelijk te ondersteunen.
Wat is de toekomst voor CERN QTI?
Fase II van het initiatief komt ten eindezal in januari 2024 plaatsvinden en draait helemaal om consolidatie, waarbij prioriteit wordt gegeven aan een reeks onderzoeken met potentiële baanbrekende gevolgen voor het HEP-onderzoeksprogramma van CERN. Vanuit organisatorisch perspectief zullen er vier thematische Centres of Competence (CC's) zijn. De CC on Hybrid Quantum Computing Infrastructures and Algorithms zal bijvoorbeeld een robuust inzicht ontwikkelen in de prestaties en het optimale gebruik van quantum computing-systemen (inclusief integratie met krachtige rekencentra), en ervoor zorgen dat er rekening wordt gehouden met de eisen van de HEP-gemeenschap. account binnen de toeleveringsketen van de industrie. Gezamenlijke ontwikkelingspartnerschappen die zijn aangepast aan CERN-gebruiksscenario's zullen essentieel zijn langs deze coördinaat.
De CC on CERN Technologies as Quantum Platform Demonstrators zal competenties ontwikkelen die verband houden met quantum computing en detectietechnologieën met directe toepassingen op de natuurkunde die verder gaan dan het standaardmodel. Ondertussen streeft de CC on Quantum Networking ernaar om CERN te positioneren als onderdeel van de R&D-gemeenschap voor kwantumcommunicatie, door specialistische expertise in te brengen om nieuwe kwantumnetwerkprotocollen te implementeren.
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
- PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
- Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
- Bron: https://physicsworld.com/a/cern-qti-harnessing-big-science-to-accelerate-quantum-innovation/
- : heeft
- :is
- :waar
- 000
- 13
- 16
- 2020
- 2021
- 2022
- 2023
- 2024
- 250
- 30
- 50
- a
- Over
- Academie
- academische
- versnellen
- versneld
- Account
- prestaties
- over
- Handelen
- waarnemend
- activiteiten
- activiteit
- Voegt
- Voordeel
- Na
- wil
- AL
- algoritmen
- Alles
- langs
- ook
- onder
- an
- analyseren
- analyse
- analytics
- en
- toepassingen
- benaderingen
- ZIJN
- gebieden
- Kunst
- AS
- aspecten
- streeft naar
- Associëren
- Vereniging
- At
- aangetrokken
- Trekt aan
- Geschreven
- Beschikbaar
- BE
- Balk
- worden
- geweest
- wezen
- onder
- betekent
- Benjamin
- tussen
- Verder
- Groot
- zowel
- breed
- uitzenden
- by
- berekeningen
- Dit betekent dat we onszelf en onze geliefden praktisch vergiftigen.
- CAN
- geval
- centers
- keten
- uitdagen
- uitdagingen
- uitdagend
- Klik
- Sluiten
- club
- cms
- samenwerking
- hoe
- commercieel
- verplichting
- toegewijd
- Communicatie
- Gemeenschappen
- gemeenschap
- compact
- Bedrijven
- computationeel
- computers
- computergebruik
- Conferentie
- overwegingen
- consolidering
- consortium
- consultancy
- bijdragen
- bij te dragen
- Convergentie
- coördineren
- kon
- Type cursus
- begeerde
- aangemaakt
- Wij creëren
- het aanmaken
- Op dit moment
- Datum
- toegewijd aan
- leveren
- ontworpen
- ontwerpen
- ontwikkelen
- het ontwikkelen van
- Ontwikkeling
- ontwikkelingen
- Dialoog
- anders
- directe
- disciplines
- discussies
- diversen
- doet
- aandrijving
- gedurende
- economie
- ecosysteem
- editie
- Onderwijs
- effect
- inspanning
- inspanningen
- beide
- opkomende
- aanmoedigen
- bemoedigend
- einde
- energie-niveau
- engagement
- Ingenieurs
- verhogen
- zorgen
- entiteiten
- essentieel
- gevestigd
- oprichting
- etablissement
- EU
- Nederlands
- EVENTS
- alles
- Evolutie
- voorbeeld
- uitwisseling
- duur
- experimenteel
- expertise
- deskundigen
- Nagegaan
- uitgebreid
- extractie
- uiterst
- kameraad
- veld-
- vullen
- Voornaam*
- vlaggeschip
- focale
- Voor
- Dwingen
- vorming
- Forum
- vier
- oppompen van
- Algemeen
- voor algemeen gebruik
- Duitsland
- gegeven
- Overheid
- afstuderen
- meer
- Groep
- hands-on
- Hardware
- Benutten
- Hebben
- opschrift
- Held
- hier
- Hoge
- hoge performantie
- Markeer
- gehost
- Hoe
- HTTPS
- Hybride
- i
- IBM
- IBM Quantum
- identificeren
- het identificeren van
- ii
- beeld
- Effecten
- uitvoeren
- in
- omvat
- Inclusief
- industrieel
- -industrie
- informeren
- informatie
- infrastructuren
- initiatief
- initiatieven
- Innovatie
- innovaties
- integratie
- intellectueel
- intellectueel eigendom
- Internationale
- in
- inleidende
- onderzoeken
- kwestie
- HAAR
- Januari
- Japan
- JOE
- tijdschrift
- jpg
- juli-
- sleutel
- kennis
- kennisoverdracht
- Groot
- geleerd
- leren
- lezingen
- Lessen
- Licenties
- als
- lijnen
- gekoppeld
- Koppeling
- links
- leven
- langdurig
- op zoek
- LOOKS
- machine
- machine learning
- Machines
- management
- Het management team
- veel
- jachthaven
- max-width
- Maximaliseren
- Ondertussen
- lid
- Leden
- lidmaatschap
- model
- stuwkracht
- meer
- wederzijds
- nationaal
- Naturel
- nodig
- behoeften
- netwerk
- netwerken
- neutrino
- volgende
- volgende generatie
- geen
- roman
- November
- doelstellingen
- oktober
- of
- Aanbod
- on
- lopend
- online.
- open
- Kansen
- optimale
- or
- organisatorische
- organisaties
- Georganiseerd
- Overige
- onze
- uit
- overtreffen
- over
- Papier
- deel
- deelnemers
- partner
- partners
- partnerships
- Mensen
- prestatie
- perspectief
- fase
- Fysica
- Natuurkunde wereld
- pijpleiding
- plaats
- platform
- Plato
- Plato gegevensintelligentie
- PlatoData
- spelers
- plus
- punt
- punten
- positie
- mogelijkheid
- mogelijk
- postdocs
- potentieel
- energie
- PRAKTISCH
- aanwezigheid
- prioriteiten stellen
- problemen
- professioneel
- programma
- programma's
- Voortgang
- project
- projecten
- vooraanstaand
- veelbelovend
- eigendom
- protocollen
- biedt
- gepubliceerde
- Quantum
- kwantumvoordeel
- quantum computers
- quantum computing
- kwantumnetwerken
- kwantumtechnologie
- kwantumtechnologie
- R & D
- Race
- BIJZONDER
- bereiken
- realiseren
- erkenning
- erkent
- referentie
- Beschouwen
- diëten
- opnieuw bedenken
- verwant
- Voorwaarden
- onderzoek
- onderzoekers
- Resources
- beoordelen
- Rijk
- roadmap
- robuust
- rollen
- dezelfde
- zegt
- scaling
- scholen
- Wetenschap
- WETENSCHAPPEN
- wetenschappelijk
- wetenschappers
- sector
- zien
- te zien
- Zoeken
- op zoek naar
- senior
- reeks
- vormen
- Bermuda's
- schaarste
- Shows
- kant
- signalen
- aanzienlijke
- simulatie
- sinds
- vaardigheden
- Software
- bron
- Spanje
- overspannen
- specialist
- specifiek
- specifiek
- Medewerkers
- standaard
- gestart
- starts
- Land
- Staten
- Still
- strategisch
- Strategie
- Worstelen
- Leerlingen
- OVERZICHT
- leveren
- toeleveringsketen
- Ondersteuning
- Systems
- ingenomen
- Talent
- Talks
- tastbaar
- team
- tech
- tech bedrijven
- Technisch
- technieken
- Technologies
- Technologie
- termen
- neem contact
- dat
- De
- Het initiatief
- De projecten
- de wereld
- thematisch
- harte
- theoretisch
- theorie
- Er.
- spullen
- dit
- dit jaar
- die
- drie
- Door
- thumbnail
- naar
- vandaag
- nam
- spoor
- handel
- Trainingen
- traject
- overdracht
- Overbrengen
- vertalen
- waar
- twee
- Tenslotte
- begrip
- Universiteiten
- universiteit-
- ontgrendelen
- bovenkant
- us
- .
- gebruiksgevallen
- gebruikers
- Tegen
- zichtbaarheid
- was
- GOED
- of
- welke
- en
- wit
- wit papier
- Waarom
- bredere
- wil
- Met
- binnen
- Workforce
- werkzaam
- Werkgroep
- Workshops
- wereld
- jaar
- jaar
- Opbrengst
- zephyrnet