By Sandra Hessel geplaatst 18 aug 2022
Quantum-nieuwsberichten opent vandaag met Multiverse's CTO Sam Mugel-analyse van de rol van quantumcomputing bij het voorspellen en voorkomen van toekomstige economische neergang, gevolgd door Tristan Greene's blik op het recente geschil tussen de bevindingen van DeepMind's quantum-AI en de weerlegging van Russische en Koreaanse wetenschappers dat die bevindingen niet nauwkeurig of niet relevant zijn . Dit wordt gevolgd door een blik op de focus van het Quantum Science Center op topologische quantumcomputing en MORE.
*****
Kan Quantum Computing economische neergang beter voorspellen en voorkomen?
Sam Mugel, Ph.D., CTO van Multiverse Computing, schreef onlangs in Forbes over het potentiële voordeel van quantum computing bij het voorspellen en dus voorspellen van economische neergang. De samenvattingen van Quantum News worden hier samengevat.
Het artikel van Mugel komt op het juiste moment met de groeiende vrees voor een economische neergang. Wereldwijde economieën reageren op een reeks veranderende druk in verband met de wereldwijde pandemie, verstoringen van de toeleveringsketen, geopolitieke conflicten en de hoogste inflatiecijfers in decennia, om er maar een paar te noemen. Organisaties inzicht geven in het gedrag van economieën heeft enorme waarde, maar we zijn bijzonder slecht in het voorspellen van economische crises.
Economieën hebben voortdurend evoluerende netwerken met meerdere spelers en activa. Deze complexiteit van mogelijke configuraties maakt het zo moeilijk om ze effectief te modelleren, zelfs bij gebruik van de krachtigste supercomputers van vandaag.
De aandacht verschuift naar het gebruik van kwantum als hulpmiddel voor het codificeren van kwantitatieve macro-economische problemen, waarbij wordt onthuld hoe rijkdom in de loop van de tijd evolueert als reactie op veranderingen of verstoringen binnen het financiële netwerk. Het is al aangetoond dat quantum annealers, apparaten die oorspronkelijk zijn ontwikkeld om complexe optimalisatieproblemen op te lossen, bij uitstek geschikt zijn voor dit werk.
Naarmate tools voor het simuleren van complexe netwerken zich de komende tien jaar verder ontwikkelen, zullen centrale banken en financiële instellingen veel beter toegerust zijn om de economische veerkracht te vergroten. Inzichten in kwetsbaarheden helpen financiële instellingen en entiteiten zoals pensioenfondsen te beschermen tegen de schok van uitzonderlijke gebeurtenissen die zich waarschijnlijk zullen voordoen tijdens de levensduur van portefeuilles. Het zal centrale banken ook helpen een betere verdediging op te bouwen tegen toekomstige pogingen om de economie te bewapenen.
Muguel concludeert: "Hoewel kwantumcomputing nog een lange weg te gaan heeft om zijn volledige potentieel te realiseren, genereert de technologie al waardevolle nieuwe inzichten en wijst het op oplossingen voor marktvoorspelling en stabiliteit die voorheen niet bestonden." Lees hier het originele artikel van Muguel.
*****
DeepMind is het niet eens met Russische wetenschappers die bevindingen van Quantum AI-onderzoek betwisten
Tristan Greene van NextWeb's Neural deed verslag van een recent meningsverschil waarmee DeepMind, een onderzoeksbureau van Alphabet, gevestigd in Londen, acht maanden geleden een fascinerend onderzoeksartikel publiceerde waarin het beweerde de enorme uitdaging van "het simuleren van materie op kwantumschaal met AI" te hebben opgelost. ” Nu heeft een groep academische onderzoekers uit Rusland en Zuid-Korea mogelijk een probleem ontdekt met het oorspronkelijke onderzoek dat de hele conclusie van het artikel in twijfel trekt. Quantum News Briefs vat hieronder samen; Greene's originele en uitgebreide bespreking van dit meningsverschil is hier te lezen.
In december publiceerde DeepMind een krant getiteld "De grenzen van dichtheidsfunctionaliteiten verleggen door het fractionele elektronenprobleem op te lossen." In dit artikel beweert het DeepMind-team de huidige methoden voor het modelleren van kwantumgedrag radicaal te hebben verbeterd door de ontwikkeling van een neuraal netwerk.
De paper van DeepMind heeft het eerste, formele beoordelingsproces doorstaan. Nu, in augustus 2022, heeft een team van acht academici uit Rusland en Zuid-Korea gepubliceerd een reactie de conclusie van DeepMind in twijfel trekken.
Volgens een persbericht van het Skolkovo Instituut voor Wetenschap en Technologie: "Het vermogen van DeepMind AI om het gedrag van dergelijke systemen te generaliseren volgt niet uit de gepubliceerde resultaten en moet opnieuw worden bekeken. '
Naar onze mening kunnen de verbeteringen in de prestaties van DM21 op de BBB-testdataset ten opzichte van DM21m worden veroorzaakt door een veel prozaïschere reden: een onbedoelde overlap tussen de trainings- en testdatasets.
Als dit waar is, zou dit betekenen dat DeepMind niet echt een neuraal netwerk heeft geleerd om kwantummechanica te voorspellen. De academici betwisten hoe de AI van DeepMind tot zijn conclusies kwam. DeepMind reageerde snel. Het bedrijf publiceerde zijn reactie op dezelfde dag als de opmerking en gaf een onmiddellijke en krachtige berisping:
Wij zijn het niet eens met hun analyse en zijn van mening dat de naar voren gebrachte punten onjuist zijn of niet relevant zijn voor de hoofdconclusies van het artikel en voor de beoordeling van de algemene kwaliteit van DM21.
Greene sluit af met een provocerende voorspelling: “Naarmate AI-systemen blijven opschalen, kunnen we uiteindelijk een punt bereiken waarop we niet langer over de tools beschikken die nodig zijn om te begrijpen hoe ze werken. Wanneer dit gebeurt, zouden we een verschil kunnen zien tussen bedrijfstechnologie en datgene wat door externe collegiale toetsing komt.”
*****
Een doel van het Quantum Science Center van ORNL is om te helpen bij het leveren van topologische kwantumcomputing
Het Quantum Science Center (QSC), met hoofdkantoor in het Oak Ridge National Laboratory, is een van de vijf centra die door de Nationale Quantum Initiative Act in 2018 en wordt beheerd door het ministerie van Energie. John Russell van HPCWire dook diep in QSC; Quantum News Briefs vat hier samen.
Het doel van QSC is om te helpen leveren topologische kwantumcomputing. Deze benadering is afhankelijk van een nog niet bewezen deeltje, Marjoraan, een klasse van mysterieuze niet-abelse iedereen die niet-abelse statistieken volgt.
De race om topologische kwantumcomputing is een beetje een gok. Er zijn sceptici. Microsoft is de grootste voorvechter van de topologische benadering en werkt nauw samen met QSC. Interessant is dat QSC in zijn poging om topologische kwantumcomputing uit te werken, gebruikmaakt van bestaande NISQ-systemen.
Er is echter veel meer aan de hand dan het najagen van niet-abelse deeltjes bij QSC, dat zich verdiept in materiaalwetenschap, de ontwikkeling van algoritmen en sensoren, hoewel veel van wat er op deze gebieden wordt gedaan, bedoeld is om de ontwikkeling van topologische computers te ondersteunen.
Het is misschien opmerkelijk dat de QIS-centra identiteiten lijken te vinden die verder gaan dan de laboratoria waar ze hun hoofdkantoor hebben. De pas benoemde directeur van QSC Travis Humble zei: 'Je hebt helemaal gelijk. Er is momenteel zoveel belangstelling voor dit onderwerp dat iedereen die een instelling heeft, slecht voorbereid is om het allemaal aan te kunnen. Dus bij Oak Ridge zijn we bijvoorbeeld de leider van Quantum Science Center, maar er zijn in totaal 17 partners die eraan bijdragen, en eerlijk gezegd, als we een van hen zouden weghalen, zouden we eindigen met een gat in onze capaciteiten.”
*****
2D-array van elektronen- en nucleaire spinqubits opent nieuwe grenzen in de kwantumwetenschap
Onderzoekers van de Purdue University hebben een nieuwe grens geopend in de kwantumwetenschap en -technologie, waardoor toepassingen mogelijk worden zoals nucleaire magnetische resonantiespectroscopie op atomaire schaal, en het lezen en schrijven van kwantuminformatie met nucleaire spins in 2D-materialen.mAs gepubliceerd op maandag (15 augustus) in Natuur materialen, gebruikte het onderzoeksteam elektronenspinqubits als sensoren op atomaire schaal, en ook om de eerste experimentele controle van nucleaire spinqubits in ultradun hexagonaal boornitride uit te voeren.
"Dit is het eerste werk dat optische initialisatie en coherente controle van nucleaire spins in 2D-materialen laat zien", zei corresponderende auteur Tongcang Li, een Purdue universitair hoofddocent natuurkunde en astronomie en elektrische en computertechniek, en lid van de Purdue Quantum Wetenschap en Engineering Instituut. "Nu kunnen we licht gebruiken om nucleaire spins te initialiseren en met die controle kunnen we kwantuminformatie schrijven en lezen met nucleaire spins in 2D-materialen. Deze methode kan veel verschillende toepassingen hebben in kwantumgeheugen, kwantumdetectie en kwantumsimulatie.”
In dit werk hebben Li en zijn team een interface tot stand gebracht tussen fotonen en nucleaire spins in ultradunne hexagonale boornitrides. De nucleaire spins kunnen optisch worden geïnitialiseerd - ingesteld op een bekende spin - via de omringende elektronenspinqubits. Eenmaal geïnitialiseerd, kan een radiofrequentie worden gebruikt om de nucleaire spinqubit te veranderen, in wezen informatie te "schrijven", of om veranderingen in de nucleaire spinqubits te meten, of om informatie te "lezen". Hun methode maakt gebruik van drie stikstofkernen tegelijk, met meer dan 30 keer langere coherentietijden dan die van elektronenqubits bij kamertemperatuur. En het 2D-materiaal kan rechtstreeks op een ander materiaal worden gestapeld, waardoor een ingebouwde sensor ontstaat.
