By Sandra Helsel postado em 18 de agosto de 2022
Resumos de notícias quânticas abre hoje com a análise do CTO da Multiverse, Sam Mugel, sobre o papel da computação quântica na previsão e prevenção de futuras crises econômicas, seguida pela análise de Tristan Greene sobre a recente disputa entre as descobertas de IA quântica da DeepMind e a refutação dos cientistas russos e coreanos de que essas descobertas não são precisas ou não são relevantes . Isto é seguido por uma olhada no foco do Quantum Science Center na computação quântica topológica e MAIS.
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A computação quântica poderia prever e prevenir melhor as crises econômicas?
Sam Mugel, Ph.D., CTO da Multiverse Computing, escreveu recentemente na Forbes sobre o benefício potencial da computação quântica na previsão e, portanto, na previsão de crises econômicas. Os resumos da Quantum News resumem aqui.
O artigo de Mugel é oportuno face aos receios crescentes de uma recessão económica. As economias globais estão a responder a uma série de pressões em evolução relacionadas com a pandemia global, perturbações na cadeia de abastecimento, conflitos geopolíticos e as taxas de inflação mais elevadas das últimas décadas, para citar alguns. Fornecer às organizações informações sobre o comportamento das economias tem um enorme valor, mas somos notavelmente maus na previsão de crises económicas.
As economias têm redes em constante evolução que incluem múltiplos intervenientes e ativos. Esta complexidade de configurações possíveis é o que torna tão difícil modelá-las de forma eficaz, mesmo quando se utilizam os supercomputadores mais poderosos da atualidade.
A atenção está a virar-se para a utilização do quantum como ferramenta para codificar problemas macroeconómicos quantitativos, revelando como a riqueza evolui ao longo do tempo em resposta a mudanças ou perturbações dentro da rede financeira. Já foi demonstrado que recozidores quânticos, dispositivos originalmente desenvolvidos para resolver problemas complexos de otimização, são ideais para este trabalho.
À medida que as ferramentas para simular redes complexas se desenvolverem ao longo da próxima década, os bancos centrais e as instituições financeiras estarão muito mais bem equipados para melhorar a resiliência económica. A compreensão das vulnerabilidades ajudará a proteger as instituições financeiras e entidades como os fundos de pensões do choque de eventos excepcionais que provavelmente ocorrerão ao longo da vida das carteiras. Também ajudará os bancos centrais a montar uma melhor defesa contra esforços futuros para armar a economia.
Muguel conclui: “Embora a computação quântica ainda tenha que percorrer um longo caminho para atingir todo o seu potencial, a tecnologia já está gerando novos insights valiosos e apontando para soluções em previsão de mercado e estabilidade onde antes não existiam”. Leia o artigo original de Muguel aqui.
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DeepMind discorda dos cientistas russos que contestaram as descobertas da pesquisa de IA quântica
Tristan Greene, da Neural da NextWeb, cobriu um desentendimento recente enfrentado pela DeepMind, uma empresa de pesquisa da Alphabet com sede em Londres, que publicou um artigo de pesquisa fascinante há oito meses, no qual afirmava ter resolvido o enorme desafio de “simular a matéria em escala quântica com IA. ” Agora, um grupo de investigadores académicos da Rússia e da Coreia do Sul pode ter descoberto um problema com a investigação original que coloca em dúvida toda a conclusão do artigo. Quantum News Briefs resume abaixo; A revisão original e extensa de Greene sobre esta discordância pode ser lido aqui.
Em dezembro, DeepMind publicou um papel intitulado “Empurrando as fronteiras dos funcionais de densidade resolvendo o problema do elétron fracionário”. Neste artigo, a equipe da DeepMind afirma ter melhorado radicalmente os métodos atuais para modelar o comportamento quântico por meio do desenvolvimento de uma rede neural.
O artigo da DeepMind passou pelo processo inicial de revisão formal. Agora, em agosto de 2022, uma equipe de oito acadêmicos da Rússia e da Coreia do Sul publicou um comentário questionando a conclusão da DeepMind.
De acordo com um comunicado de imprensa do Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia: “A capacidade da DeepMind AI de generalizar o comportamento de tais sistemas não decorre dos resultados publicados e requer uma revisão. "
Em nossa opinião, as melhorias no desempenho do DM21 no conjunto de dados de teste BBB em relação ao DM21m podem ser causadas por uma razão muito mais prosaica: uma sobreposição não intencional entre os conjuntos de dados de treinamento e teste.
Se isso for verdade, significaria que a DeepMind não ensinou realmente uma rede neural para prever a mecânica quântica. Os acadêmicos estão contestando como a IA da DeepMind chegou às suas conclusões. DeepMind foi rápido em responder. A empresa publicou sua resposta no mesmo dia do comentário e fez uma repreensão imediata e firme:
Discordamos da sua análise e acreditamos que os pontos levantados estão incorretos ou não são relevantes para as principais conclusões do artigo e para a avaliação da qualidade geral do DM21.
Greene termina com uma previsão provocativa: “Eventualmente, à medida que os sistemas de IA continuam a crescer, poderemos chegar a um ponto em que já não teremos as ferramentas necessárias para compreender como funcionam. Quando isso acontecer, poderemos ver uma divergência entre a tecnologia corporativa e aquela que passa pela revisão externa por pares.”
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Um objetivo do Centro de Ciência Quântica do ORNL é ajudar a fornecer computação quântica topológica
O Quantum Science Center (QSC), sediado no Oak Ridge National Laboratory, é um dos cinco centros criados pelo Lei Nacional de Iniciativa Quântica em 2018 e administrado pelo Departamento de Energia. John Russell, da HPCWire, mergulhou profundamente no QSC; Quantum News Briefs resume aqui.
O objetivo do QSC é ajudar a entregar topológico Computação quântica. Esta abordagem depende de uma partícula ainda não comprovada, Manjerona, um de uma classe de misteriosos anyons não-abelianos que seguem estatísticas não-abelianas.
A corrida pela computação quântica topológica é uma espécie de aposta. Existem céticos. A Microsoft tem sido a maior defensora da abordagem topológica e é uma colaboradora próxima do QSC. Curiosamente, no seu esforço para desenvolver a computação quântica topológica, o QSC está a aproveitar os sistemas NISQ existentes.
No entanto, há muito mais do que perseguir partículas não abelianas em QSC, que está se aprofundando na ciência dos materiais, no desenvolvimento de algoritmos e em sensores, embora muito do que está sendo feito nessas áreas se destine a apoiar o desenvolvimento de computadores topológicos.
Talvez seja digno de nota que os centros QIS parecem estar a tentar criar identidades para além dos laboratórios onde estão sediados. O recém-nomeado diretor do QSC Travis Humble disse: “Você está exatamente certo. Há tanto interesse nesse tema no momento que quem tem uma instituição está mal preparado para poder assumir tudo. Por exemplo, em Oak Ridge, somos líderes do Quantum Science Center, mas há 17 parceiros no total que estão contribuindo para isso e, honestamente, se retirássemos qualquer um deles, acabaríamos com um lacuna em nossas capacidades.”
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Matriz 2D de Qubits de Spin Nuclear e de Elétrons abre nova fronteira na ciência quântica
Pesquisadores da Purdue University abriram uma nova fronteira na ciência e tecnologia quântica, permitindo aplicações como espectroscopia de ressonância magnética nuclear em escala atômica e leitura e gravação de informações quânticas com spins nucleares em materiais 2D.mConforme publicado na segunda-feira (15 de agosto) em Nature Materials, a equipe de pesquisa usou qubits de spin de elétrons como sensores em escala atômica e também para efetuar o primeiro controle experimental de qubits de spin nuclear em nitreto de boro hexagonal ultrafino.
“Este é o primeiro trabalho que mostra a inicialização óptica e o controle coerente de spins nucleares em materiais 2D”, disse o autor correspondente Tongcang Li, professor associado de física e astronomia de Purdue e engenharia elétrica e de computação, e membro do Instituto Purdue de Ciência e Engenharia Quântica. “Agora podemos usar a luz para inicializar os spins nucleares e, com esse controle, podemos escrever e ler informações quânticas com spins nucleares em materiais 2D. Este método pode ter muitas aplicações diferentes em memória quântica, detecção quântica e simulação quântica.”
Neste trabalho, Li e sua equipe estabeleceram uma interface entre fótons e spins nucleares em nitretos de boro hexagonais ultrafinos. Os spins nucleares podem ser inicializados opticamente – definidos para um spin conhecido – através dos qubits de spin do elétron circundantes. Uma vez inicializada, uma frequência de rádio pode ser usada para alterar o qubit de spin nuclear, essencialmente “escrevendo” informações, ou para medir mudanças nos qubits de spin nuclear, ou “ler” informações. Seu método utiliza três núcleos de nitrogênio por vez, com tempos de coerência 30 vezes mais longos do que os dos qubits de elétrons à temperatura ambiente. E o material 2D pode ser colocado diretamente em outro material, criando um sensor integrado.
