By Sandra Helsel lagt ut 28. desember 2022
Quantum News Briefs 29. desember begynner med "Memo (M-23-02): Ett skritt nærmere å sikre vår nasjon fra kvantetrusselen" etterfulgt av "Terra Quantum forenkler evaluering av kvantedatamaskiner for industriell applikasjon med omfattende benchmark for kvantedatabehandlingsplattformer". For det tredje er Quantum Computing på Tech Bytes 5 største teknologitrender fra 2022 + MER
*****
Memo (M-23-02): Ett skritt nærmere å sikre nasjonen vår fra kvantetrusselen
Skip Sanzeri, grunnlegger, styreleder og COO i QuSecure, åpner sin siste Forbes artikkel ved å gjøre den fremtidige kvantetrusselen personlig: Han minner leserne om at de fleste av våre beslutninger, atferd, preferanser og plasseringer nå er lagret i enorme databaser som er tilgjengelige via internett for motstandsdyktige nasjonalstater og ondsinnede individer. I dag, med hvert klikk, sveip eller hørbare ord, legger vi kontinuerlig til fjellet av data og personlig informasjon som allerede er lagret elektronisk. For å gjøre ting verre, vil fremtiden tilby oss uavslåelige avtaler for å skape enda større digitale skygger for maskinlæring og (etter hvert) AI å behandle.
Til dags dato har krypteringen vi bruker for å beskytte våre data og kommunikasjon holdt opp i stor grad. Siden denne krypteringen ble utformet for å hindre datadekryptering av de typene datamaskiner vi bruker i dag, har den gjort en rimelig jobb med å beskytte oss mot tyveri og skade.
Men nå har vi en ny trussel fra kvantedatamaskiner som er bevist matematisk via en algoritme designet av Peter Shor at de vil knekke den nåværende krypteringen vi alle bruker globalt for å få tilgang til internett.
Sanzeris gode nyheter er at den amerikanske regjeringen har kommet til unnsetning: 18. november publiserte Office of Management and Budget et mandat for vår føderale regjering om å starte en oppgradering til kvantesikker kryptografi (dette er programvare som tåler kvantedatabehandling angrep). Notatet (M-23-02) krever at føderale byråer overholder National Security Memorandum 10 (NSM 10) fra mai 2022, som er utformet for å fremme amerikansk lederskap innen kvantedatabehandling og samtidig redusere risikoen for kryptografiske systemer. Notatet ber om at føderale byråer forbereder seg umiddelbart på trusselen som utgjøres av en kryptografisk relevant kvantedatamaskin (CRQC). M-23-02 gir føderale byråer mandat til å starte oppgraderingsprosessen nå for å sikre dataene deres slik at selv om de blir stjålet, har den kvantebeskyttelse, noe som betyr at den kan forbli kryptert og utilgjengelig i flere tiår. OMB har satt en frist for alle føderale byråer til å sende inn sine CRQC-sårbarhetsinventarer innen 4. mai 2023 – og årlig frem til 2035, med fokus på verdifulle eiendeler og systemer med høy effekt. Hvert byrå må identifisere et migrasjonsledd og sende det til OMB innen 30 dager etter notatet eller innen 18. desember 2022. Klikk her for å lese Sanzeris fullstendige artikkel.
*****
Terra Quantum forenkler evaluering av kvantedatamaskiner for industriell applikasjon med omfattende benchmark for kvantedatabehandlingsplattformer
Terra Quantum kunngjorde nylig at de har utført en omfattende benchmark av offentlig tilgjengelige simulerte og native quantum computing-plattformer. Quantum News Briefs oppsummerer kunngjøringen .
Målet med studien var å undersøke hvordan prediksjonsnøyaktigheten og treningstiden til kvantenevrale nettverk kan forbedres ved å bruke en hybrid kvante-klassisk tilnærming. Benchmark fant at kombinasjonen av simulerte kvanteprosessorer og klassiske høyytelsesdatamaskiner gir den beste ytelsen, mest kostnadseffektive og robuste tilnærmingen.
Den første benchmarken dekker en rekke offentlig tilgjengelige native og simulerte kvantedatabehandlingsenheter (inkludert IonQ, Rigetti, Oxford Quantum Circuits, IBM, QMware og Amazon Braket). Ettersom studien var fokusert på virkelige applikasjoner, ekskluderte den bevisst systemer som er eksklusive eller fortsatt på et eksperimentelt stadium. Tbenchmarking-øvelsen undersøkte kombinasjonen av hastighet, driftskostnader og resultatkvalitet for ytelsen til offentlig tilgjengelig kvantedatakraft. Resultatene viste at en kombinasjon av simulerte kvanteprosessorer og klassiske høyytelsesdatamaskiner (hybrid tilnærming) ga for tiden den mest tids- og kostnadseffektive løsningen for kvantealgoritmetrening. Dette gir verdifull innsikt for tidlige industribrukere når de evaluerer den mest effektive bruken av kvantedatabehandlingsteknologi. Å trene de kvantenevrale nettverkene på en simulert kvanteprosessor unngår kostnadsintensive omkjøringer som er nødvendig av hyppige beregningsfeil som oppstår med innfødte kvanteprosessorer. Simulerte kvanteprosessorer gir opptil 40 feilfrie (såkalte algoritmiske) qubits, noe som muliggjør kompleks kvanteforbedret problemløsning i dag. QMware tilbyr opptil 40 og AWS SV1 opptil 34 simulerte qubits.
"Vi fant at bare en kombinasjon av simulerte eller native qubits med klassisk høyytelses datakraft ga konkurransedyktige kjøretidsresultater sammenlignet med rent klassiske tilnærminger med dagens teknologier for hånden," sa Georg Gesek, CTO og medgründer av QMWare. "Referansen fremhever videre at treningsalgoritmer som bruker simulerte qubits, viser seg å være det eneste kommersielt levedyktige alternativet i dag, siden de fortsatt er billigere og mer nøyaktige sammenlignet med bruk av native kvanteprosessorer."
Klikk her for å lese kunngjøringen i sin helhet.
*****
Fra Quantum Computing til 5G og IoT, 5 største teknologiske trender i 2022 | Tech Bytes årsslutt
Ishita Banerjee fra Tech Bytes sin liste over fem største trender i 2022 inkluderer kvantedatabehandling. Quantum News Briefs oppsummerer nedenfor.
I år ble det sett mange store teknologitrender dukket opp, i tillegg til at de eksisterende ble utviklet. De fem teknologitrendene i 2022, som gjorde seg selv til årets høydepunkt.
Quantum Computing
5G
Robotisk prosessautomatisering (RPA)
Edge Computing
Internet of Things (IOT)
Tysklands QUASIM-prosjekt som undersøker kvantedatamaskiner for metallbehandling
QUASIM-prosjektet, hvor Dr. Tobias Stollenwerk fra forskningssenter Julich jobber sammen med det tyske høyteknologiselskapet Trumpf, undersøker potensialet til kvantedatamaskiner for metallbehandling. Quantum News Briefs oppsummerer en nylig diskusjon av prosjektet.
Dr. Tobias Stollenwerk forklarte: «Vi konsentrerer oss om konkrete brukssaker. Et testproblem vi undersøker med selskapet Trumpf er fjerning av deler under laserskjæring. Disse fjerningsprosessene går ofte ikke optimalt, selv om disse prosessene allerede i dag optimaliseres ved hjelp av datasimuleringer. Dette skyldes det faktum at den termiske utvidelsen av arkene - laseren er veldig varm - bare kan tas med unøyaktig i de tidligere modellene. Noen ganger fester delene seg til arket etter kutting. Maskinene må da stoppes for å løsne dem, noe som fører til uønsket nedetid.
Å optimalisere skjæremønstrene med kvanteberegning og maskinlæring kan bidra til å øke effektiviteten og også kvaliteten på kuttene."
For øyeblikket simulerer de fortsatt kvantedatamaskinene på klassiske datamaskiner. Dette har fordelen at teamet kan konsentrere seg helt om utviklingen av kvantealgoritmene og må betale mindre oppmerksomhet til særegenhetene til gjeldende kvantesystemer, som vanligvis alle fortsatt er noe feilutsatte.
QUASIM jobber sammen med det tyske forskningssenteret for kunstig intelligens (DFKI), som koordinerer prosjektet, samt Fraunhofer Institute for Production Technology (IPT), Trumpf og programvareselskapet ModuleWorks i Aachen. Ford og MTU er også involvert som assosierte partnere. Stollenwerks oppgave er å koordinere arbeidet fra Forschungszentrum Jülichs side. Hans kolleger Dr. Alessandro Ciani og Sven Danz utfører selve forskningsarbeidet og undersøker kvantealgoritmer som kan være egnet for produksjon.
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. har forsket på og rapportert om frontier-teknologier siden 1990. Hun har sin Ph.D. fra University of Arizona.
