By Sandra Helsel publicado em 21 de setembro de 2022
Resumos de notícias quânticas 21 de setembro abre com notícias da Zapata Computing e da Universidade de Hull sobre sua colaboração na exploração espacial quântica, seguida pelo Centro de Física da Informação Quântica da NYU e parceiro da IBM Quantum para treinar graduados e graduandos da NYU em Física da Informação Quântica. O terceiro é uma discussão sobre Bitcoin versus computadores quânticos: CISA adverte que a criptografia contemporânea pode quebrar e MAIS.
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A Zapata Computing e a University of Hull continuam colaborando na exploração espacial quântica
A Zapata Computing anunciou que fez progressos significativos em sua missão de preparar a Universidade de Hull para futuras explorações espaciais. O Quantum News Briefs resume o anúncio abaixo.
Após um ano de colaboração, ambas as equipes tiveram progresso suficiente para estender seus planos de expansão da busca por indicadores de vida no espaço profundo.
Juntos, Zapata e a Universidade de Hull desenvolveram novas técnicas para extrapolar dados significativos de dispositivos quânticos ruidosos e os usaram para calcular o espectro ro-vibracional do hidrogênio para obter resultados comparáveis com as simulações clássicas de última geração, como bem como os resultados experimentais. Os resultados obtidos com essas novas técnicas quânticas já podem ser usados para detectar hidrogênio molecular no espaço.
Grande parte do progresso se deve à migração bem-sucedida dos recursos de Big Compute da Universidade de Hull de computadores clássicos para computadores quânticos. Big Compute é o termo de Zapata para a categoria de mercado para recursos de computação heterogêneos e distribuídos necessários para resolver os problemas computacionalmente mais complexos de empresas e outras organizações tecnologicamente avançadas. Ele se baseia em revoluções técnicas anteriores, como Big Data e IA, e aproveita um amplo espectro de recursos clássicos (por exemplo, GPU, TPU, CPU), de alto desempenho (HPC) e de computação quântica (por exemplo, computadores de inspiração quântica, dispositivos NISQ, falhas computadores quânticos tolerantes).
"A escala do que estamos tentando realizar hoje é assustadora", disse o Dr. David Benoit, professor sênior de Física Molecular e Astroquímica da Universidade de Hull. “Existem mais de 16,000 moléculas indicadoras de vida diferentes que estamos procurando no espaço, mas poderíamos aumentar nossa pesquisa significativamente com computadores quânticos à medida que eles se tornarem mais poderosos no futuro. E vamos precisar desse poder. Não estamos procurando uma agulha no palheiro aqui. Isso seria fácil. Esse esforço é mais como procurar um grão de poeira em um armazém através de um canudo.”
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Centro de Física da Informação Quântica da NYU e parceiro IBM Quantum para treinar graduados e graduandos da NYU em Física da Informação Quântica
O Centro de Física da Informação Quântica da Universidade de Nova York e a IBM Quantum, um braço de pesquisa da corporação de tecnologia, estabeleceram uma parceria para treinar alunos de graduação e pós-graduação da NYU em física da informação quântica.
A IBM Quantum contratará pesquisadores de graduação e pós-graduação no NYU Center for Quantum Information Physics como estagiários pagos na empresa programa de estágio de verão. Os alunos que participarem do programa passarão o verão realizando pesquisas conjuntas em física da informação quântica na IBM e na NYU.
“A computação quântica tem o potencial de resolver problemas valiosos que são intratáveis para a computação clássica”, diz Olivia Lanes, pesquisadora da IBM Quantum e líder em educação na América do Norte. “E o campo está muito, muito mais perto de realizar esse potencial do que eu acho que a maioria das pessoas entende. Quando você tem uma tecnologia que está amadurecendo tão rapidamente quanto a quantum, então você precisa desses tipos de parcerias acadêmicas da indústria para construir uma força de trabalho capaz de manejar essa tecnologia de forma eficaz. A NYU tem sido um grande contribuinte para a ciência da informação quântica. Agora, após o lançamento de seu Centro de Física de Informação Quântica, estamos entusiasmados em fazer nossa parte para levar seus alunos pesquisadores ao próximo nível.”
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Um novo esquema para corrigir erros quânticos
Dr. Sangkha Borah, pesquisador de pós-doutorado na Unidade de Máquinas Quânticas liderada pelo professor Jason Twamley no Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) e seus colaboradores no Trinity College em Dublin, Irlanda, e na Universidade de Queensland em Brisbane, Austrália, propuseram uma nova técnica de correção de erros quânticos (QEC). Resumos de notícias quânticas resumem abaixo.
“Se pudermos descobrir como executar o QEC com precisão, poderemos ter computadores quânticos utilizáveis muito em breve”.
Alcançar o QEC envolve fazer uma coleção de múltiplos qubits usando uma propriedade da mecânica quântica chamada emaranhamento. Para detectar erros que ocorrem nos qubits, um esquema QEC deve aplicar uma série de medições conhecidas como medições de síndrome. Essas medições avaliam se dois qubits vizinhos mais próximos estão alinhados na mesma direção ou não. Os resultados dessas medições são chamados de síndromes e, com base neles, o erro nos qubits pode ser detectado e posteriormente corrigido.
Os esquemas de QEC comumente usados são geralmente lentos e também resultam em uma rápida perda de informações armazenadas nos qubits devido a erros que eles não conseguem detectar e corrigir em tempo real. Dr. Borah e seus colegas usaram uma abordagem chamada medição contínua. Essas medições podem ser realizadas muito mais rapidamente do que as medições projetivas convencionais de uma maneira altamente eficiente em termos de recursos. Eles desenvolveram um esquema QEC chamado esquema estimador baseado em medição para quantum contínuo erro (MBE-CQEC), que pode detectar e corrigir erros de medições parciais e ruidosas de forma rápida e eficiente. Eles montaram um poderoso computador clássico para atuar como um controlador externo (ou estimador) que estima erros no sistema quântico, filtra perfeitamente o ruído e aplica feedback para corrigi-los.
O esforço completo foi publicado recentemente em Pesquisa de revisão física.
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Bitcoin versus computadores quânticos: CISA adverte que a criptografia contemporânea pode quebrar
Criptomoedas que alavancam técnicas de criptografia contemporâneas podem ser quebradas por computadores quânticos algum dia, juntamente com outras comunicações digitais, como e-mail, serviços de mensagens e serviços bancários online. Isso de acordo com um recente Relatório CISA publicada no final de agosto. O Quantum News Briefs resume uma discussão recente de Jamie Redman, o líder de notícias do Bitcoin.com sobre a recente edição do aviso quântico da CISA do governo dos EUA e seu significado para a comunidade cripto. Clique aqui para ler o extenso artigo de Redman no Bitcoin.
A entidade da Agência de Segurança Cibernética e Infraestrutura (CISA) do governo dos EUA enfatiza em seu relatório que é necessária uma transição para a criptografia pós-quântica. “Não espere até que os computadores quânticos estejam em uso por nossos adversários para agir”, detalha o relatório da CISA. “As primeiras preparações garantirão uma migração suave para o padrão de criptografia pós-quântica assim que estiver disponível.”
muitas pessoas pensam que as advertências do governo e as recentes conquistas tecnológicas baseadas em quantum da Honeywell, Google, Microsoft e outras são os incentivos que as pessoas precisam para adotar a criptografia pós-quântica.
Os computadores quânticos utilizam física intrincada para calcular equações poderosas relacionadas aos sistemas matemáticos e criptográficos contemporâneos de hoje. Desde 1998, os computadores superquânticos melhoraram com 14 qubits de íons de cálcio emaranhados em 2011, 16 qubits supercondutores em 2018, e 18 qubits emaranhados em 2018. A CISA diz que os computadores quânticos criarão novas oportunidades, mas a tecnologia também leva a consequências negativas em termos de segurança de criptografia.
“Estados-nação e empresas privadas estão buscando ativamente as capacidades dos computadores quânticos”, detalha o relatório da CISA. “A computação quântica abre novas e excitantes possibilidades; no entanto, as consequências dessa nova tecnologia incluem ameaças aos atuais padrões criptográficos.”
Muitos artigos, relatórios de pesquisa e manchetes convencionais afirmam que a computação quântica quebrar qualquer criptografia contemporânea e até mesmo prever engarrafamentos e acidentes bem antes de acontecerem. No entanto, os defensores do Bitcoin disseram em várias ocasiões que a criptografia SHA256 empregada pela criação de Satoshi é um inimigo formidável contra um mundo pós-quântico.
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Sandra K. Helsel, Ph.D. vem pesquisando e relatando sobre tecnologias de fronteira desde 1990. Ela tem seu Ph.D. da Universidade do Arizona.
