By Sandra Hessel geplaatst 05 aug 2022
Quantum-nieuwsberichten opent vandaag met het nieuws dat AQT in het Lawrence Berkeley National Laboratory met Super.tech de quantum computing-demonstratie van SWAP-netwerken heeft geoptimaliseerd, gevolgd door de aankondiging van Quantinuum dat het het break-evenpunt in Quantum-foutcorrectie heeft bereikt. Het internationale samenwerkingsverband onder leiding van de universiteit Centrum voor kwantumnetwerken samen met onderzoekspartners in de Republiek Ierland en Noord-Ierland om de ontwikkeling van het kwantuminternet van de toekomst te stimuleren. EN MEER.
Advanced Quantum Testbed (AQT) bij Lawrence Berkeley National Laboratory met Super.tech Geoptimaliseerde SWAP-netwerken Quantum Computing Demonstratie
Een onderzoekspartnerschap bij het Advanced Quantum Testbed (AQT) van het Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) en het in Chicago gevestigde Super.tech (overgenomen door ColdQuanta in mei 2022) demonstreerden hoe de uitvoering van het ZZ SWAP-netwerkprotocol, belangrijk voor kwantumcomputing. Het team introduceerde ook een nieuwe techniek voor kwantumfoutbeperking die de implementatie van het netwerkprotocol in kwantumprocessors zal verbeteren. De experimentele gegevens werden in juli gepubliceerd in Physical Review Research en voegen op korte termijn meer wegen toe om kwantumalgoritmen te implementeren met behulp van op poorten gebaseerde kwantumcomputing.
Het onderzoekspartnerschap maakte gebruik van de SuperstaQ-software van Super.tech, waardoor wetenschappers hun toepassingen nauwkeurig konden afstemmen en de compilaties van circuits voor de supergeleidende hardware van AQT konden automatiseren, met name voor een native high-fidelity controlled-S-poort, die niet beschikbaar is op de meeste hardwaresystemen. Door deze slimme compilatiebenadering met vier transmon-qubits kunnen de SWAP-netwerken efficiënter worden ontleed dan met standaard decompositiemethoden.
AQT exploiteert een state-of-the-art open experimenteel testbed op basis van supergeleidende circuits en wordt gefinancierd door het Amerikaanse Department of Energy Office of Science Advanced Scientific Computing Research (ASCR)-programma. Elders ontwikkelde technologieën kunnen bij AQT worden ingezet en in de praktijk worden getest, waardoor zonder extra kosten diepgaande toegang tot de volledige quantum computing-stack wordt geboden.
Sinds de inauguratie van zijn gebruikersprogramma in 2020 heeft AQT Super.tech, een van de vele gebruikers in de industrie, low-level toegang tot de hardware gegeven om hun ideeën te testen. Weinig cloudgebaseerde kwantumplatforms bieden dit soort volledige toegang tot de volledige kwantumcomputing-stack en gratis realtime feedback van de hardware-experts. Super.tech werkte samen met het deskundige experimentele team van AQT om manieren te leren om de prestaties op dit type hardware te verbeteren.
*****
Quantinuum nadert break-evenpunt in kwantumfoutcorrectie
kwantum onderzoekers hebben een belangrijke mijlpaal bereikt door logische qubits te verstrengelen in een fouttolerant circuit met behulp van realtime kwantumfoutcorrectie. Het onderzoek, gepubliceerd in een nieuw wetenschappelijk artikel dat werd uitgebracht op 3 augustusrd, is de eerste experimentele vergelijkende studie van verschillende kwantumfoutcorrectiecodes in vergelijkbare omgevingen en presenteert een verzameling van verschillende experimenten. Deze experimenten omvatten:
-
- De eerste demonstratie van het verstrengelen van poorten tussen twee logische qubits op een volledig fouttolerante manier met behulp van real-time foutcorrectie
- De eerste demonstratie van een logisch verstrengelingscircuit dat een hogere getrouwheid heeft dan het overeenkomstige fysieke circuit.
Deze mijlpaal is belangrijk omdat het de eerste keer is dat is aangetoond dat logische qubits beter presteren dan fysieke qubits - een cruciale stap in de richting van fouttolerante kwantumcomputers. Klik hier om de volledige aankondiging te lezen.
*****
UArizona leidt internationaal partnerschap om de ontwikkeling van het internet van de toekomst te stimuleren
De universiteit van Arizona Centrum voor kwantumnetwerken leidt een nieuw internationaal onderzoeks- en ontwikkelingspartnerschap dat technologieën zal onderzoeken die de basis zullen vormen van een kwantuminternet. IQT vat samen, lees volledige aankondiging op Universiteit van Arizona.
Het partnerschap, met onderzoekscentra in de Republiek Ierland en Noord-Ierland, werd mogelijk gemaakt door een gecombineerde investering van $ 3 miljoen van de National Science Foundation, Science Foundation Ireland en het Northern Ireland Department for the Economy.
Het partnerschap brengt vier grote onderzoekscentra samen: het Centre for Quantum Networks; Science Foundation Ierland Onderzoekscentrum voor toekomstige netwerken en communicatie; de Iers fotonisch integratiecentrum, een expertisecentrum voor onderzoek en opleiding in fotonica; en kwantumtechnologie aan de Queen's University in Noord-Ierland. Het project financiert minimaal 10 onderzoeksposities.
Nagesynchroniseerd CoQREATE, wat staat voor Convergent Quantum Research Alliance in Telecommunications, zal het transatlantische partnerschap zich richten op de ontwikkeling van technologie die connectiviteit tussen kwantumcomputers over korte en lange afstanden zal bieden.
*****
£ 6 miljoen om de kwantumsprong van het VK te stimuleren
Zeventien nieuwe projecten zijn gehonoreerd door UK Research and Innovation (UKRI) ter ondersteuning van de bestaande Kwantumtechnologieën voor fundamentele fysica (QTFP) programma. Het programma wordt gezamenlijk gefinancierd door de Science and Technology Facilities Council (STFC) en de Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC). Quantum News Briefs vat samen; zie de volledige details op de UofBirmingham-site.
De subsidies moedigen risicovolle ontdekkingen aan en zijn bedoeld om aan te tonen hoe kwantumtechnologie lang bestaande vragen in de fundamentele fysica kan oplossen, van de verkenning van antimaterie-zwaartekracht tot detectie van donkere materie.
De Universiteit van Birmingham krijgt een deel van £ 6 miljoen aan financiering om fundamentele onderzoeksvragen met kwantumtechnologie aan te pakken. De Universiteit van Birmingham gaat het geld besteden aan de ontwikkeling van een atoomklok die gebruikt kan worden bij het opsporen van donkere materie.
Professor Grahame Blair, uitvoerend directeur van STFC, Programma's, zei: "Dit nieuwe cohort van projecten zou een waardevolle bijdrage moeten leveren aan ons begrip van het universum met behulp van geavanceerde kwantumtechnologie zoals kwantumcomputing, beeldvorming, waarneming en simulaties.
"De nieuwe subsidies blijven de Britse onderzoeksgemeenschap ondersteunen bij het verkennen van de diversiteit van kwantumtechnologietoepassingen voor fundamentele wetenschap - van neutrino-massastudies tot het zoeken naar schendingen van fundamentele symmetrieën van de natuur."
*****
Neurale netwerken en 'spook'-elektronen reconstrueren nauwkeurig het gedrag van kwantumsystemen
Kwantumfysici aan de Flatiron Instituut's Centrum voor Computationele Kwantumfysica (CCQ) in New York City en de École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in Zwitserland hebben een manier ontwikkeld om verstrengeling te simuleren door aan hun berekeningen extra "spook"-elektronen toe te voegen die interageren met de daadwerkelijke elektronen van het systeem.
Het gedrag van de toegevoegde elektronen wordt gecontroleerd door een techniek van kunstmatige intelligentie die een neuraal netwerk wordt genoemd. Het netwerk maakt aanpassingen totdat het een nauwkeurige oplossing vindt die terug in de echte wereld kan worden geprojecteerd, waardoor de effecten van verstrengeling opnieuw worden gecreëerd zonder de bijbehorende rekenkundige hindernissen.
"Je kunt de elektronen behandelen alsof ze niet met elkaar praten, alsof ze geen interactie hebben", zegt hoofdauteur Javier Robledo Moreno, een afgestudeerde student aan de CCQ en New York University. "De extra deeltjes die we toevoegen, bemiddelen de interacties tussen de werkelijke deeltjes die leven in het fysieke systeem dat we proberen te beschrijven."
In het nieuwe artikel laten de natuurkundigen zien dat hun aanpak overeenkomt met of beter is dan concurrerende methoden in eenvoudige kwantumsystemen. Klik hier om de volledige aankondiging te lezen.
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. doet sinds 1990 onderzoek naar en rapporteert over grenstechnologieën. Ze heeft haar Ph.D. van de Universiteit van Arizona.
