Prezes Quantinuum i COO, Tony Uttley, ogłosił ostatnio trzy ważne osiągnięcia. Quantum News Briefs podsumowuje komunikat prasowy z 27 września opisujący te osiągnięcia. Kliknij tutaj, aby przeczytać całe bogate w informacje ogłoszenie wraz z ilustracjami na stronie Quantinuum.
Trzy kamienie milowe reprezentujące praktyczne przyspieszenie ekosystemu obliczeń kwantowych to: (i) nowe możliwości arbitralnej bramki kątowej na sprzęcie serii H, (ii) kolejny rekord QV dla sprzętu System Model H1 oraz (iii) ponad 500,000 XNUMX pobrań otwartego oprogramowania Quantinuum TKET, wiodącego na świecie zestawu do tworzenia oprogramowania kwantowego (SDK)
„Quantinuum przyspiesza wpływ komputerów kwantowych na świat” — powiedział Uttley. „Dokonujemy znacznych postępów zarówno w zakresie naszego sprzętu, jak i oprogramowania, a ponadto budujemy społeczność programistów korzystających z naszego zestawu SDK TKET” — wyjaśnia Uttley
Ten ostatni pomiar objętości kwantowej 8192 jest szczególnie godny uwagi i po raz drugi w tym roku Quantinuum opublikowało nowy rekord QV na swojej kwantowej platformie obliczeniowej uwięzionych jonów, System Model H1, Powered by Honeywell.
Kluczem do osiągnięcia tego najnowszego rekordu jest nowa możliwość bezpośredniego wdrażania dwukubitowych bramek o dowolnym kącie. W przypadku wielu obwodów kwantowych ten nowy sposób wykonywania dwukubitowej bramki pozwala na bardziej wydajną konstrukcję obwodów i prowadzi do wyższej wierności wyników. Ten nowy projekt bramki stanowi trzecią metodę stosowaną przez Quantinuum w celu poprawy wydajności generacji H1, powiedziała dr Jenni Strabley, starszy dyrektor ds. zarządzania ofertą w Quantinuum.
Potężna nowa funkcja: Więcej informacji na temat dowolnych bramek kątowych
Obecnie naukowcy mogą wykonywać pojedyncze bramki kubitowe — obroty na pojedynczym kubicie — lub w pełni splątaną bramkę dwukubitową. Możliwe jest zbudowanie dowolnej operacji kwantowej tylko z tych elementów konstrukcyjnych. W przypadku bramek o dowolnym kącie, zamiast posiadania w pełni splątanej bramki dwukubitowej, naukowcy mogą użyć bramki dwukubitowej, która jest częściowo splątana.
Jest to potężna nowa zdolność, szczególnie w przypadku hałaśliwych algorytmów kwantowych o średniej skali. Kolejną demonstracją zespołu Quantinuum było użycie dwukubitowych bramek o dowolnym kącie do badania nierównowagowych przejść fazowych, których szczegóły techniczne są dostępne na stronie arXiv tutaj.
Nowy kamień milowy w objętości kwantowej
Stanowi to nowy kamień milowy w objętości kwantowej, który wymaga uruchomienia dowolnych obwodów. W każdym wycinku kwantowego obwodu objętości kubity są losowo łączone w pary i wykonywana jest złożona operacja na dwóch kubitach. Tę bramkę SU(4) można skonstruować wydajniej przy użyciu dwukubitowej bramki o dowolnym kącie, zmniejszając błąd na każdym kroku algorytmu.
Budowa ekosystemu kwantowego wśród deweloperów
Quantinuum osiągnęło również kolejny kamień milowy: ponad 500,000 XNUMX pobrań TKET.
TKET to zaawansowany zestaw programistyczny do pisania i uruchamiania programów na komputerach kwantowych opartych na bramkach. TKET umożliwia programistom optymalizację ich algorytmów kwantowych, zmniejszając wymagane zasoby obliczeniowe, co jest ważne w erze NISQ. Dyrektor generalny Quantinuum, Ilyas Khan, powiedział: „Chociaż nie mamy dokładnej liczby użytkowników TKET, jasne jest, że zbliżamy się do miliona ludzi na całym świecie, którzy skorzystali z krytycznego narzędzia, które integruje się na wielu platformach i sprawia, że platformy działają lepiej. Nadal jesteśmy podekscytowani sposobem, w jaki TKET pomaga demokratyzować, a także przyspieszać innowacje w komputerach kwantowych”.
Dodatkowe dane dla tomu Quantum 8192
System Model H1-1 pomyślnie przeszedł test porównawczy objętości kwantowej 8192, generując ciężkie wyniki w 69.33% przypadków, z dolną granicą przedziału ufności 95% wynoszącą 68.38%, czyli powyżej progu 2/3.
*****
Celem PsiQuantum jest prześcignięcie każdego superkomputera dzięki fotonicznemu komputerowi kwantowemu o milionach kubitów
Na początku istnienia firmy zespół PsiQuantum postawił sobie za cel zbudowanie miliona kubitów, odpornego na uszkodzenia fotonicznego komputera kwantowego. Uważali również, że jedynym sposobem na stworzenie takiej maszyny jest wyprodukowanie jej w odlewni półprzewodników. Paul Smith-Goodson omawia ostatnio technologię i długoterminowe plany firmy Artykuł w Forbes podsumowane poniżej:
Światło jest wykorzystywane do różnych operacji w nadprzewodnikach i atomowych komputerach kwantowych. PsiQuantum również wykorzystuje światło i zamienia nieskończenie małe fotony światła w kubity. Spośród dwóch typów kubitów fotonicznych – ściśniętego światła i pojedynczych fotonów – wybraną przez PsiQuantum technologią są kubity jednofotonowe.
Dr Shadbolt wyjaśnił, że wykrycie pojedynczego fotonu z wiązki światła jest analogiczne do zebrania pojedynczej określonej kropli wody z objętości Amazonki w jej najszerszym miejscu. „Ten proces zachodzi na chipie wielkości ćwierćdolarówki” – powiedział dr Shadbolt. „Nadzwyczajna inżynieria i fizyka zachodzą wewnątrz chipów PsiQuantum. Nieustannie poprawiamy wierność chipa i wydajność źródła pojedynczego fotonu”.
Kiedy rok temu PsiQuantum ogłosiło finansowanie serii D, firma ujawniła, że nawiązała wcześniej nieujawnioną współpracę z GlobalFoundries. Poza zasięgiem opinii publicznej partnerstwo było w stanie zbudować pierwszy w swoim rodzaju proces produkcji fotonicznych chipów kwantowych. Ten proces produkcyjny wytwarza 300-milimetrowe płytki zawierające tysiące źródeł pojedynczych fotonów i odpowiednią liczbę detektorów pojedynczych fotonów.
PsiQuantum zdecydowało się użyć fotonów do zbudowania swojego komputera kwantowego z kilku powodów:
** Fotony nie odczuwają ciepła, a większość komponentów fotonicznych działa w temperaturze pokojowej.
** Nadprzewodzące kwantowe detektory fotonów PsiQuantum wymagają chłodzenia, ale działają w temperaturze około 100 razy wyższej niż kubity nadprzewodzące
**Zakłócenia elektromagnetyczne nie mają wpływu na fotony
*****
Naukowcom zajmującym się technologią kwantową z Chalmers University of Technology udało się opracować technikę kontrolowania kwantowych stanów światła w trójwymiarowej wnęce. Oprócz tworzenia wcześniej znanych stanów, naukowcy jako pierwsi zademonstrowali długo poszukiwany stan fazy sześciennej. Przełom jest ważnym krokiem w kierunku skutecznej korekcji błędów w komputerach kwantowych.
Główną przeszkodą w realizacji praktycznie użytecznego komputera kwantowego jest to, że systemy kwantowe używane do kodowania informacji są podatne na szumy i zakłócenia, które powodują błędy. Poprawianie tych błędów jest kluczowym wyzwaniem w rozwoju komputerów kwantowych. Obiecującym podejściem jest zastąpienie kubitów rezonatorami.
Jednak kontrolowanie stanów rezonatora to wyzwanie, z którym zmagają się badacze kwantowi na całym świecie. A wyniki z Chalmers dostarczają na to sposobu. Technika opracowana w Chalmers pozwala naukowcom generować praktycznie wszystkie wcześniej zademonstrowane kwantowe stany światła, takie jak np. stan kota Schrödingera czy stany Gottesmana-Kitaeva-Preskilla (GKP) oraz stan fazy sześciennej, stan opisany wcześniej tylko w teorii.
„Stan fazy sześciennej jest czymś, co wielu badaczy kwantowych próbuje stworzyć w praktyce od dwudziestu lat. Fakt, że udało nam się to zrobić po raz pierwszy, jest demonstracją tego, jak dobrze działa nasza technika, ale najważniejszym postępem jest to, że istnieje tak wiele stanów o różnej złożoności i znaleźliśmy technikę, która może stworzyć każdy z nich. ich” – mówi Marina Kudra, doktorantka w Katedrze Mikrotechnologii i Nanonauki oraz główna autorka badań.
*****
DOE przyznaje 400,000 XNUMX USD na badania kwantowe profesora Uniwersytetu Stony Brook
Stony Brook University w Nowym Jorku ogłosiło nowe dwuletnie partnerstwo między Departamentem Energii a Stony Brook University. DalejGov's Aleksandra Kelly z NextGov omówił zasady leżące u podstaw tej nagrody. Quantum News Briefs podsumowuje poniżej. nagroda i jej artykuł I
Dwuletnia dotacja DOE w wysokości 400,000 1 USD została przyznana szkolnemu asystentowi informatyki Supartha Podder od XNUMX września. Badania Poddera będą koncentrować się w szczególności na kwantowych świadkach lub fragmentach danych, które działają, aby zapewnić pomoc i poświadczyć odpowiedź na dane obliczenie.
„Moja praca ma na celu sprawdzenie, czy obliczenia kwantowe są lepsze niż tradycyjne rodzaje obliczeń” — wyjaśnił Podder w komunikacie prasowym. „Zrobimy to nie tylko porównując kwant z klasycznymi pod względem standardowych zasobów, takich jak czas i przestrzeń potrzebna do obliczeń, ale także pod względem szerszych i bardziej abstrakcyjnych zasobów, takich jak porady obliczeniowe i świadkowie”.
Aby lepiej obserwować i rozumieć świadków kwantowych, Podder będzie pracował nad projektowaniem nowych algorytmów kwantowych i nadal badał właściwości mechaniczne świadków.
Ta dotacja wspiera szerszy plan administracji Bidena dotyczący postępów w badaniach nad komputerami kwantowymi w USA. Ponieważ inne kraje również zainwestowały w badania kwantowe, agencje federalne skupiły się ostatnio na opracowaniu silnej kryptografii postkwantowej i powiązanych standardów dla sieci publicznych i prywatnych w celu ochrony poufnych danych. dane z potencjalnej mocy łamania szyfrów komputerów kwantowych
*****
dr Sandra K. Helsel zajmuje się badaniami i raportami na temat technologii granicznych od 1990 roku. z Uniwersytetu Arizony.
