By Sandra Hessel geplaatst op 14 okt 2022
Quantum News Briefs 14 oktober opent met de aankondiging dat "IIT Madras toetreedt tot het IBM Quantum Network"; gevolgd door onderzoekers van CU Boulder die "honingraatachtig" kwantummateriaal onderzoeken. Ten derde is er een baanbrekende aankondiging van een internationaal onderzoeksteam waarin "Qubits voor een programmeerbare, solid-state supergeleidende processor" en MEER wordt beschreven.
*****
IBM heeft aangekondigd dat het Indian Institute of Technology Madras (IIT-Madras) de eerste Indiase instelling wordt die toetreedt tot het IBM Quantum Network om de ontwikkeling van kwantumcomputervaardigheden en onderzoek in India te bevorderen. Quantum News Briefs vat de aankondiging samen op Fotonica online.
Als lid van het IBM Quantum Network krijgt IIT Madras cloudgebaseerde toegang tot IBM's meest geavanceerde quantumcomputersystemen en IBM's quantumexpertise om praktische toepassingen te verkennen en de brede voordelen van deze technologie voor het bedrijfsleven en de samenleving te realiseren.
IIT Madras' Center for Quantum Information, Communication and Computing (CQuICC) zal zich richten op het bevorderen van kernalgoritmen op onderzoeksgebieden zoals Quantum Machine Learning, Quantum Optimization en toepassingsonderzoek in de financiële wereld. Ze zullen IBM Quantum-services gebruiken naast het open-source Qiskit-framework om gebieden te verkennen zoals kwantumalgoritmen, kwantummachine learning, kwantumfoutcorrectie en -beperking, kwantumtomografie en kwantumchemie, en ook om het kwantumcomputing-ecosysteem vooruit te helpen en te laten groeien in het land. Onderzoekers van IIT Madras zullen bijdragen aan de vooruitgang van onderzoek naar de toepassing van quantum computing met ondersteuning van IBM Research India in domeinen die relevant zijn voor India.
IIT Madras voegt zich bij meer dan 180 leden van het IBM Quantum Network, een wereldwijde gemeenschap van Fortune 500-bedrijven, start-ups, academische instellingen en onderzoekslaboratoria die werken met IBM Quantum-technologie om quantum computing vooruit te helpen en praktische toepassingen te verkennen.
*****
CU-onderzoekers onderzoeken 'verbazingwekkende eigenschappen' van honingraatachtig kwantummateriaal
Een reeks zoemende, bijachtige "lusstromen" zou een recent ontdekt, nooit eerder gezien fenomeen in een soort kwantummateriaal kunnen verklaren. De bevindingen van onderzoekers van de Universiteit van Colorado Boulder kan ingenieurs op een dag helpen bij het ontwikkelen van nieuwe soorten apparaten, zoals kwantumsensoren of het kwantumequivalent van computergeheugenopslagapparaten.
Het kwantummateriaal in kwestie is bekend onder de chemische formule Mn3Si2Te6. Maar je zou het ook 'honingraat' kunnen noemen omdat de mangaan- en telluriumatomen een netwerk van in elkaar grijpende octaëders vormen die eruit zien als de cellen in een bijenkorf.
Natuurkundige Gang Cao en zijn collega's bij CU Boulder synthetiseerde deze moleculaire bijenkorf in hun laboratorium in 2020, en ze stonden voor een verrassing: onder de meeste omstandigheden gedroeg het materiaal zich als een isolator. Met andere woorden, het stond niet toe dat elektrische stromen er gemakkelijk doorheen gingen. Toen ze de honingraat echter op een bepaalde manier blootstelden aan magnetische velden, werd hij ineens miljoenen keren minder bestand tegen stromingen. Het was bijna alsof het materiaal van rubber in metaal was veranderd.
De groep meldt dat, onder bepaalde omstandigheden, de honingraat bruist van kleine interne stromen die bekend staan als chirale orbitale stromen of lusstromen. Elektronen ritsen rond in lussen binnen elk van de octaëders in dit kwantummateriaal. Sinds de jaren negentig hebben natuurkundigen getheoretiseerd dat dergelijke lusstromen zouden kunnen bestaan in een handvol bekende materialen, zoals supergeleiders op hoge temperatuur, maar ze moeten ze nog rechtstreeks waarnemen.
Cao zei dat ze in staat zouden kunnen zijn om verrassende transformaties in kwantummaterialen aan te sturen, zoals degene die hij en zijn team tegenkwamen.
"We hebben een nieuwe kwantumtoestand van materie ontdekt", zei Cao. "De kwantumtransitie is bijna alsof ijs smelt in water." Klik hier om het originele, lange artikel op de CU-website te lezen
*****
Doorbraak: Qubits voor een programmeerbare, solid-state supergeleidende processor
Onderzoekers van de Arizona State University en de Zhejiang University in China, samen met twee theoretici uit het Verenigd Koninkrijk, hebben voor het eerst kunnen aantonen dat grote aantallen kwantumbits of qubits kunnen worden afgestemd om met elkaar te communiceren terwijl de samenhang behouden blijft. voor een ongekend lange tijd, in een programmeerbare, solid-state supergeleidende processor. Quantum News Briefs vat de aankondiging van Physics News samen.
In een nieuw artikel toonden wetenschappers een "eerste blik" op de opkomst van quantum many-body littekens (QMBS) -toestanden als een robuust mechanisme voor het handhaven van de coherentie tussen op elkaar inwerkende qubits. Dergelijke exotische kwantumtoestanden bieden de aantrekkelijke mogelijkheid om uitgebreide multipartiete verstrengeling te realiseren voor een verscheidenheid aan toepassingen in kwantuminformatiewetenschap en -technologie om een hoge verwerkingssnelheid en een laag stroomverbruik te bereiken. De paper, die vandaag (13 oktober) in het tijdschrift wordt gepubliceerd Natuurfysica
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>Natuurfysica, is geschreven door ASU Regents Professor Ying-Cheng Lai, zijn voormalige ASU-promovendus Lei Ying en experimentator Haohua Wang, beide professoren aan de Zhejiang University in China.
"QMBS-staten beschikken over het intrinsieke en generieke vermogen van multipartiete verstrengeling, waardoor ze buitengewoon aantrekkelijk zijn voor toepassingen zoals kwantumdetectie en metrologie", legt Ying uit.
De sleutel tot het onderzoek is inzicht in het vertragen van thermalisatie om de coherentie te behouden, wat wordt beschouwd als een cruciaal onderzoeksdoel in kwantumcomputing.
*****
Quantumcomputing kan een positieve invloed hebben op alle 17 VN-doelstellingen voor duurzame ontwikkeling
Vooruitgang in kwantumcomputingtechnologie is op de lange termijn zo breed toepasbaar dat ze een positieve invloed kunnen hebben op alle 17 duurzame ontwikkelingsdoelen van de Verenigde Naties. Quantum News Briefs vat samen recente aankondiging.
Standard Chartered en Universities Space Research Association werken samen aan Quantum-Inspired Machine Learning voor toepassingen op het gebied van milieu, maatschappij en bestuur om deze VN-doelstellingen te helpen bereiken. Het team wil geavanceerde machine learning-benaderingen ontwikkelen voor het voorspellen van natuurrampen, zoals overstromingen en cyclonen, en onderzoeken hoe kwantumprocessors van de huidige generatie, toekomstige kwantumcomputerontwerpen en op fysica gebaseerde hardware-oplossers kunnen worden gebruikt om verder te gaan dan de huidige stand van zaken. kunst haalbaar door klassieke machine learning-technieken.
Het USRA-kwantumteam in het Research Institute for Advanced Computer Science (RIACS) zal aspecten van zeer performante klassieke modellen testen, evalueren en verbeteren en ook hardware-softwaresystemen ontwerpen die gebruikmaken van de meest geavanceerde kwantummachines die beschikbaar zijn in de cloud.
USRA's Dr. David Bell, Directeur van het Research Institute for Advanced Computer Science (RIACS) bij USRA merkte op dat “USRA zich inzet voor het verbeteren van de capaciteiten op het gebied van milieugegevenswetenschappen om de gevolgen van rampen zoals bosbranden en overstromingen te helpen verminderen. Deze samenwerking brengt een interdisciplinair team van wetenschappers op het gebied van kwantumcomputers, milieugegevenswetenschappen en machine learning samen om te onderzoeken hoe opkomende technologieën kunnen worden ontwikkeld en toegepast om computationeel veeleisende problemen in toepassingen op het gebied van milieu, maatschappij en bestuur (ESG) aan te pakken.”
Bij Standard Chartered, Elena Strabac, Global Head of Data Science and Innovation, zei: “We zijn verheugd om onze samenwerking met onze USRA-collega's te hernieuwen op een gebied dat van zo vitaal belang is voor de bank, onze klanten en onze gemeenschappen. We willen graag leren en onderzoeken hoe kwantumcomputing kan helpen om het wereldwijde doel naar Net Zero, dat zo cruciaal is voor de toekomst van onze planeet, te versnellen.”
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. doet sinds 1990 onderzoek naar en rapporteert over grenstechnologieën. Ze heeft haar Ph.D. van de Universiteit van Arizona.
