Quantinuum President en COO Tony Uttley heeft onlangs drie belangrijke prestaties aangekondigd. Quantum News Briefs vat het persbericht van 27 september samen waarin deze prestaties worden beschreven. Klik hier om de volledige informatierijke aankondiging met illustraties op de Quantinuum-site te lezen.
De drie mijlpalen, die een bruikbare versnelling voor het kwantumcomputing-ecosysteem vertegenwoordigen, zijn: (i) nieuwe mogelijkheden voor willekeurige hoekpoorten op de hardware uit de H-serie, (ii) nog een QV-record voor de systeemmodel H1-hardware, en (iii) meer dan 500,000 downloads van Quantinuum's open-source TKET, een wereldwijd toonaangevende quantum software development kit (SDK)
"Quantinuum versnelt de impact van quantumcomputing op de wereld", zei Uttley. "We boeken aanzienlijke vooruitgang met zowel onze hardware als software, naast het opbouwen van een community van ontwikkelaars die onze TKET SDK gebruiken", legt Uttley uit.
Deze nieuwste kwantumvolumemeting van 8192 is bijzonder opmerkelijk en het is de tweede keer dit jaar dat Quantinuum een nieuw QV-record heeft gepubliceerd op hun ingesloten ion-kwantumcomputerplatform, het systeemmodel H1, aangedreven door Honeywell.
Een sleutel tot het bereiken van dit laatste record is de nieuwe mogelijkheid om twee-qubit-poorten met willekeurige hoek rechtstreeks te implementeren. Voor veel kwantumcircuits zorgt deze nieuwe manier om een poort met twee qubits uit te voeren voor een efficiëntere circuitconstructie en leidt het tot betrouwbaardere resultaten. Dit nieuwe poortontwerp vertegenwoordigt een derde methode voor Quantinuum om de efficiëntie van de H1-generatie te verbeteren, zei Dr. Jenni Strabley, Senior Director of Offering Management bij Quantinuum.
Een krachtige nieuwe mogelijkheid: meer informatie over poorten met willekeurige hoeken
Momenteel kunnen onderzoekers enkele qubit-poorten uitvoeren - rotaties op een enkele qubit - of een volledig verstrengelde twee-qubit-poort. Het is mogelijk om met die bouwstenen elke kwantumoperatie te bouwen. Met poorten met willekeurige hoeken kunnen wetenschappers, in plaats van alleen een poort van twee qubits te hebben die volledig verstrengeld is, een poort van twee qubits gebruiken die gedeeltelijk verstrengeld is.
Dit is een krachtige nieuwe mogelijkheid, met name voor lawaaierige kwantumalgoritmen op gemiddelde schaal. Een andere demonstratie van het Quantinuum-team was het gebruik van twee-qubit-poorten met willekeurige hoek om niet-evenwichtsfase-overgangen te bestuderen, waarvan de technische details hier beschikbaar zijn op de arXiv.
Een nieuwe mijlpaal in kwantumvolume
Dit vertegenwoordigt een nieuwe mijlpaal in kwantumvolume waarvoor willekeurige circuits nodig zijn. Bij elk segment van het kwantumvolumecircuit worden de qubits willekeurig gekoppeld en wordt een complexe bewerking van twee qubits uitgevoerd. Deze SU(4)-poort kan efficiënter worden geconstrueerd met behulp van de twee-qubit-poort met willekeurige hoek, waardoor de fout bij elke stap van het algoritme wordt verlaagd.
Bouwen aan een kwantumecosysteem onder ontwikkelaars
Quantinuum heeft ook nog een mijlpaal bereikt: meer dan 500,000 downloads van TKET.
TKET is een geavanceerde softwareontwikkelingskit voor het schrijven en uitvoeren van programma's op gate-gebaseerde kwantumcomputers. TKET stelt ontwikkelaars in staat hun kwantumalgoritmen te optimaliseren, waardoor de benodigde rekenbronnen worden verminderd, wat belangrijk is in het NISQ-tijdperk. Ilyas Khan, CEO van Quantinuum, zei: "Hoewel we niet het exacte aantal gebruikers van TKET hebben, is het duidelijk dat we groeien naar een miljoen mensen over de hele wereld die hebben geprofiteerd van een kritieke tool die over meerdere platforms integreert en die maakt platformen presteren beter. We blijven enthousiast over de manier waarop TKET helpt bij het democratiseren en versnellen van innovatie in quantum computing.”
Aanvullende gegevens voor Quantum Volume 8192
Het systeemmodel H1-1 heeft met succes de kwantumvolume 8192-benchmark doorstaan en leverde 69.33% van de tijd zware resultaten op, met een 95% betrouwbaarheidsinterval ondergrens van 68.38%, wat boven de 2/3 drempel ligt.
*****
Het doel van PsiQuantum om elke supercomputer te overtreffen met zijn fotonische kwantumcomputer van een miljoen qubit
Bij de oprichting van het bedrijf stelde het PsiQuantum-team zich tot doel om een fouttolerante fotonische kwantumcomputer van een miljoen qubit te bouwen. Ze geloofden ook dat de enige manier om zo'n machine te maken, was door deze in een halfgeleidergieterij te vervaardigen. Paul Smith-Goodson bespreekt recentelijk de technologie en langetermijnplannen van het bedrijf Forbes artikel hieronder samengevat:
Licht wordt gebruikt voor verschillende bewerkingen in supergeleiders en atomaire kwantumcomputers. PsiQuantum maakt ook gebruik van licht en verandert oneindig kleine fotonen van licht in qubits. Van de twee soorten fotonische qubits - geperst licht en enkele fotonen - is PsiQuantum's favoriete technologie de single-photon qubits.
Dr. Shadbolt legde uit dat het detecteren van een enkel foton van een lichtstraal analoog is aan het verzamelen van een enkele gespecificeerde druppel water uit het volume van de Amazone-rivier op het breedste punt. "Dat proces vindt plaats op een chip ter grootte van een kwart," zei Dr. Shadbolt. “Buitengewone engineering en fysica vinden plaats in PsiQuantum-chips. We verbeteren voortdurend de getrouwheid van de chip en de prestaties van een enkele fotonbron.”
Toen PsiQuantum een jaar geleden zijn Series D-financiering aankondigde, onthulde het bedrijf dat het een niet eerder bekendgemaakte samenwerking met GlobalFoundries was aangegaan. Buiten het zicht van het publiek was het partnerschap erin geslaagd een uniek productieproces voor fotonische kwantumchips te bouwen. Dit fabricageproces produceert wafels van 300 millimeter met duizenden afzonderlijke fotonenbronnen en een overeenkomstig aantal afzonderlijke fotonendetectoren.
PsiQuantum koos om verschillende redenen voor het gebruik van fotonen om zijn kwantumcomputer te bouwen:
**Fotonen voelen geen warmte en de meeste fotonische componenten werken bij kamertemperatuur.
**De supergeleidende kwantumfotonendetectoren van PsiQuantum hebben koeling nodig, maar werken bij een temperatuur die ongeveer 100 keer hoger is dan die van supergeleidende qubits
**Fotonen worden niet beïnvloed door elektromagnetische interferentie
*****
Onderzoekers in kwantumtechnologie aan de Chalmers University of Technology zijn erin geslaagd een techniek te ontwikkelen om kwantumtoestanden van licht in een driedimensionale holte te beheersen. Naast het creëren van eerder bekende toestanden, zijn de onderzoekers de eersten die ooit de lang gezochte kubische fasetoestand hebben aangetoond. De doorbraak is een belangrijke stap op weg naar efficiënte foutcorrectie in kwantumcomputers.
Een belangrijk obstakel voor het realiseren van een praktisch bruikbare kwantumcomputer is dat de kwantumsystemen die worden gebruikt om de informatie te coderen, gevoelig zijn voor ruis en interferentie, wat fouten veroorzaakt. Het corrigeren van deze fouten is een belangrijke uitdaging bij de ontwikkeling van kwantumcomputers. Een veelbelovende aanpak is om qubits te vervangen door resonatoren.
Het beheersen van de toestanden van een resonator is echter een uitdaging waarmee kwantumonderzoekers over de hele wereld worstelen. En de resultaten van Chalmers bieden een manier om dat te doen. De bij Chalmers ontwikkelde techniek stelt onderzoekers in staat om vrijwel alle eerder aangetoonde kwantumtoestanden van licht te genereren, zoals bijvoorbeeld Schrödinger's kat of Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) toestanden, en de kubische fasetoestand, een toestand die voorheen alleen in theorie werd beschreven.
“De kubische fasetoestand is iets dat veel kwantumonderzoekers al twintig jaar in de praktijk proberen te creëren. Het feit dat we er nu voor het eerst in zijn geslaagd om dit te doen, is een demonstratie van hoe goed onze techniek werkt, maar de belangrijkste vooruitgang is dat er zoveel toestanden zijn van verschillende complexiteit en we hebben een techniek gevonden die elk van hen”, zegt Marina Kudra, een promovendus aan de afdeling Microtechnologie en Nanowetenschappen en de hoofdauteur van de studie.
*****
DOE kent $ 400,000 toe aan het kwantumcomputingonderzoek van professor Stony Brook University
Een nieuwe tweejarige samenwerking tussen het Department of Energy en Stony Brook University is aangekondigd door Stony Brook University in New York. VolgendeGov's Alexandra Kelly van NextGov besprak het beleid achter deze prijs. Quantum News Briefs vat hieronder samen. onderscheiding en haar artikel i
De tweejarige DOE-beurs van $ 400,000 werd met ingang van 1 september toegekend aan de assistent-professor informatica van de school, Supartha Podder. Het onderzoek van Podder zal zich specifiek richten op kwantumgetuigen, of stukjes gegevens die werken om hulp te bieden en een antwoord op een bepaalde berekening te certificeren.
"Mijn werk kijkt of kwantumcomputing beter is dan traditionele computertypes", legt Podder uit in een persbericht. "We zullen dit doen door kwantum niet alleen te vergelijken met klassiek in termen van standaardbronnen zoals tijd en ruimte die nodig is voor berekeningen, maar ook in termen van bredere en meer abstracte bronnen zoals computationeel advies en getuigen."
Om kwantumgetuigen beter waar te nemen en te begrijpen, zal Podder werken aan het ontwerpen van nieuwe kwantumalgoritmen en de mechanische eigenschappen van getuigen blijven onderzoeken.
Deze subsidie ondersteunt het grotere plan van de Biden-regering om kwantumcomputingonderzoek in de VS te bevorderen. En omdat andere landen ook in kwantumonderzoek hebben geïnvesteerd, hebben federale agentschappen zich onlangs gericht op de ontwikkeling van sterke post-kwantumcryptografie en aanverwante normen voor openbare en particuliere netwerken om gevoelige gegevens te beschermen. gegevens van de potentiële coderingskrakende kracht van kwantumcomputers
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. doet sinds 1990 onderzoek naar en rapporteert over grenstechnologieën. Ze heeft haar Ph.D. van de Universiteit van Arizona.
