By Sandra Hessel geplaatst 20 sep 2022
Quantum-nieuwsberichten opent vandaag met de aankondiging dat JPMorgan Chase de nieuwste partner is in de Q-NEXT quantum onderzoekssamenwerking, gevolgd door D-Wave-demonstratie van grootschalige coherente quantum-gloeien. Ten derde is er berichtgeving over veelbelovend onderzoek uit China naar een milieuvriendelijke kwantumsensor die op zonlicht werkt.
*****
JPMorgan Chase, een toonaangevend mondiaal financieel dienstverlener met activiteiten over de hele wereld, is lid geworden van het Q-NEXT kwantumonderzoekscentrum. Quantum News Briefs vat het hieronder samen. Het volledige artikel over Argonne Labs kunt u lezen door hier te klikken.
Q-NEXT is een Amerikaans ministerie van Energie (DOE) Nationaal Quantum Information Science Research Center onder leiding van DOE's Argonne Nationaal Laboratorium. Met de toevoeging van JPMorgan Chase omvat de Q-NEXT-samenwerking nu 27 institutionele partners: 14 bedrijven, 10 universiteiten en drie DOE nationale laboratoria.
JPMorgan Chase zal samenwerken met Q-NEXT om het gebruik van kwantumtechnologieën voor fundamentele algoritmen te bevorderen en de stand van zaken op het gebied van kwantuminformatieonderzoek te bevorderen. Daarnaast is het bedrijf geïnteresseerd in samenwerking met leden van de gemeenschap om algoritmen te bouwen die specifiek zijn voor financiële gebruiksscenario's voor toekomstige impact en toepassing. In 2020 opende JPMorgan Chase zijn Applied Research Lab om onderzoek te ontwerpen en uit te voeren over meerdere grenstechnologieën heen, en nieuwe ontdekkingen en uitvindingen mogelijk te maken. en het informeren en ontwikkelen van oplossingen van de volgende generatie voor klanten en bedrijven. Van de vele onderzoeksgebieden is het programma gericht op ontwikkelingen in de hele wereld quantum computing en kwantumcommunicatie. Het programma omvat onderzoek op het gebied van quantum key distribution, een methode waarbij twee partijen een geheime sleutel delen om versleutelde quantuminformatie te decoderen.
*****
D-Wave demonstreert grootschalige coherente kwantumgloeiing
D-Wave (NYSE: QBTS), een leider op het gebied van kwantumcomputersystemen, -software en -diensten, heeft een collegiaal getoetste mijlpaalstudie gepubliceerd van de eerste grootschalige demonstratie van coherente kwantum-gloeien. Quantum News Briefs vat het hier samen. De volledige aankondiging kunt u lezen door hier te klikken.
Voor de eerste keer toont het onderzoek de dynamiek van een kwantumfase-overgang in een grootschalige programmeerbare kwantum-gloeiende processor die tot 2000 qubits gebruikt in een D-Wave-processor. Deze demonstratie gaat verder dan de schaal van enige eerdere programmeerbare kwantumfase-overgang, en opent de deur naar simulaties van exotische fasen van materie (ongebruikelijke toestanden van materie, buiten vloeibaar, vast of gas, waaruit het universum bestaat) die anders hardnekkig zouden zijn.
De aankondiging luidt: “Het artikel is een samenwerking tussen wetenschappers van D-Wave, de Universiteit van Zuid-Californië, het Tokyo Institute of Technology en Saitama Medical University, getiteld Coherent quantum gloeien in een programmeerbare Ising-keten van 2000 qubit”, werd gepubliceerd in de peer-reviewed tijdschrift Nature Physics vandaag en is beschikbaar hier. Het onderzoek laat zien dat de volledig programmeerbare D-Wave-kwantumprocessor kan worden gebruikt als een nauwkeurige simulator van coherente kwantumdynamica op grote schaal. Dit werd aangetoond waarbij de patronen van de scheidende gecorreleerde spins van knikken bijna perfect overeenkwamen met exacte analytische oplossingen van de beroemde Schrödingervergelijking voor een ideaal kwantumsysteem, volledig geïsoleerd van ruis van buitenaf. De dichtheid en de afstand tussen de knikken zijn onder meer afhankelijk van de snelheid en de 'kwantumkarakteristiek' van het experiment. Metingen van single-qubit-parameters bleken het gedrag van systemen van 8 tot 2000 qubits nauwkeurig te voorspellen, wat een hoog niveau van controle aantoont in kwantumsimulaties op alle schaalniveaus.”
*****
James R. Riordon rapporten in Nieuws van de wetenschap op nieuwe, zeer gevoelige magnetische veldsensoren die de energievretende lasers elimineren waar eerdere apparaten op vertrouwden om hun metingen uit te voeren en deze vervangen door zonlicht. Quantum News Briefs vat het hieronder samen.
Lasers kunnen ongeveer 100 watt aan stroom verbruiken, alsof ze een felle gloeilamp laten branden. Deze innovatie maakt mogelijk kwantumsensoren los van die energiebehoefte. Het resultaat is een milieuvriendelijk prototype in de voorhoede van de technologie, rapporteerden onderzoekers in een komende uitgave van Fysiek overzicht X Energie.
Het apparaat gebruikt zonlicht en geen zonnecellen om licht om te zetten in elektriciteit. In plaats daarvan doet het zonlicht het werk van het laserlicht, zegt Jiangfeng Du, natuurkundige aan de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China in Hefei. Ook de nieuwe kwantumsensor heeft groen licht nodig. Daarvan is er genoeg in zonlicht, zoals te zien is aan de groene golflengten die worden weerkaatst door boombladeren en gras. Om er genoeg van te verzamelen voor hun magnetometer, vervingen Du en collega's de laser door een lens van 15 centimeter breed om zonlicht op te vangen. Vervolgens filterden ze het licht om alle kleuren behalve groen te verwijderen en concentreerden het op een diamant met stikstofatoomdefecten. Het resultaat is rode fluorescentie die magnetische veldsterktes onthult, net zoals met laser uitgeruste magnetometers dat doen.
Het veranderen van energie van het ene type naar het andere, zoals gebeurt wanneer zonnecellen licht verzamelen en elektriciteit produceren, is een inherent inefficiënt proces (SN: 7/26/17). De onderzoekers beweren dat het vermijden van de omzetting van zonlicht in elektriciteit om lasers te laten werken hun aanpak drie keer efficiënter maakt dan mogelijk zou zijn met zonnecellen die lasers aandrijven.
*****
De Europese auto-industrie gaat kwantum
Europese autofabrikanten werken in steeds sneller tempo samen met quantumcomputerbedrijven. Quantumnieuwsoverzicht vat dit recente artikel van Tristan Green op TheNextWeb samen.
De Europese auto-industrie heeft een lange, rijke geschiedenis van technologische innovatie. Vanaf het begin met de Nesselsdorfer Wagenbau in 1898 tot het meesterwerk dat de McLaren Artura uit 2023is de positie van Europa in de voorhoede van de industrie nooit in twijfel getrokken.
Laten we, met dat in gedachten, nadenken over de toekomst. De volgende stappen voor de industrie omvatten het maken van een grote sprong voorwaarts.
Ondanks de vroege hype moeten onderzoekers en autofabrikanten de zelfrijdende auto-noot nog kraken. Voor elke stap die bedrijven als BMW, Tesla en Waymo vooruit zetten, lijkt het alsof er honderden pop-ups verschijnen waar de AI niet mee om kan gaan.
We zijn waarschijnlijk nog ver verwijderd van het bouwen van een kwantumcomputer die in een auto past en vermoedelijk als brein zou fungeren. Maar kwantumversnelling – het vermogen van kwantumprocessors om berekeningen uit te voeren en/of algoritmen uit te voeren die een klassiek systeem niet binnen een bruikbare tijd zou kunnen doen – zou vooruitgang kunnen bieden op verschillende fundamentele gebieden voor autonome voertuigsystemen.
Wetenschappers van Terra Quantum AG, onlangs een samenwerking aangegaan met Volkswagen nieuwe methoden vinden voor het gebruik van hybride kwantumneurale netwerken om de beeldherkenning te verbeteren.
Pasqal, ook een in Parijs gevestigde kwantumstartup samengewerkt met BMW in een andere kwantumgebaseerde onderneming. Samen met de Duitse autofabrikant hoopt het bedrijf nieuwe, lichtere en duurzamere materialen te vinden om auto's van te bouwen.
BMW en Volkswagen zijn early adopters als het gaat om de dreigende hardware-explosie op het gebied van quantumcomputers, maar je kunt er zeker van zijn dat elke andere grote autofabrikant ook een plan heeft om mee te doen aan de actie.
Uiteindelijk is de toekomst van de maakindustrie als geheel, en niet alleen van de automobielsector, kwantum. Maar het kan een tijdje duren voordat de zaken echt in beweging komen. Het goede nieuws is echter dat uit onze analyse blijkt dat autofabrikanten als baanbrekende partners kunnen profiteren van de zich snel uitbreidende Europese quantum-startup-economie.
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. doet sinds 1990 onderzoek naar en rapporteert over grenstechnologieën. Ze heeft haar Ph.D. van de Universiteit van Arizona.
