O presidente e COO da Quantinuum, Tony Uttley, anunciou recentemente três grandes conquistas. Quantum News Briefs resume o comunicado à imprensa de 27 de setembro descrevendo essas realizações. Clique aqui para ler todo o anúncio rico em informações com ilustrações no site da Quantinuum.
Os três marcos, que representam aceleração acionável para o ecossistema de computação quântica, são: (i) novos recursos de porta de ângulo arbitrário no hardware da série H, (ii) outro recorde de QV para o hardware do modelo de sistema H1 e (iii) mais de 500,000 downloads do TKET de código aberto da Quantinuum, um kit de desenvolvimento de software quântico (SDK) líder mundial
“Quantinuum está acelerando o impacto da computação quântica no mundo”, disse Uttley. “Estamos fazendo progressos significativos tanto com nosso hardware quanto com software, além de construir uma comunidade de desenvolvedores que usam nosso SDK TKET”, explica Uttley.
Esta última medição de volume quântico de 8192 é particularmente notável e é a segunda vez este ano que a Quatinuum publica um novo registro QV em sua plataforma de computação quântica de íons aprisionados, o System Model H1, desenvolvido pela Honeywell.
A chave para alcançar este recorde mais recente é a nova capacidade de implementar diretamente portas de dois qubits de ângulo arbitrário. Para muitos circuitos quânticos, esta nova maneira de fazer uma porta de dois qubits permite uma construção de circuito mais eficiente e leva a resultados de maior fidelidade. Este novo design de portão representa um terceiro método para a Quantinuum melhorar a eficiência da geração H1, disse a Dra. Jenni Strabley, Diretora Sênior de Gerenciamento de Ofertas da Quantinuum.
Um novo recurso poderoso: mais informações sobre portas de ângulo arbitrário
Atualmente, os pesquisadores podem fazer portas de qubit único – rotações em um único qubit – ou uma porta de dois qubit totalmente emaranhada. É possível construir qualquer operação quântica apenas com esses blocos de construção. Com portas de ângulo arbitrário, em vez de apenas ter uma porta de dois qubits totalmente emaranhada, os cientistas podem usar uma porta de dois qubits parcialmente emaranhada.
Este é um novo recurso poderoso, especialmente para algoritmos quânticos ruidosos de escala intermediária. Outra demonstração da equipe do Quantinuum foi o uso de portas de dois qubits de ângulo arbitrário para estudar transições de fase fora do equilíbrio, cujos detalhes técnicos estão disponíveis no arXiv aqui.
Um novo marco no volume quântico
Isto representa um novo marco no volume quântico que requer a execução de circuitos arbitrários. Em cada fatia do circuito de volume quântico, os qubits são emparelhados aleatoriamente e uma operação complexa de dois qubits é executada. Esta porta SU(4) pode ser construída de forma mais eficiente usando a porta de dois qubits de ângulo arbitrário, reduzindo o erro em cada etapa do algoritmo.
Construindo um ecossistema quântico entre desenvolvedores
A Quantinuum também alcançou outro marco: mais de 500,000 downloads do TKET.
TKET é um kit de desenvolvimento de software avançado para escrever e executar programas em computadores quânticos baseados em portas. O TKET permite que os desenvolvedores otimizem seus algoritmos quânticos, reduzindo os recursos computacionais necessários, o que é importante na era NISQ. O CEO da Quantinuum, Ilyas Khan, disse: “Embora não tenhamos o número exato de usuários do TKET, está claro que estamos crescendo para um milhão de pessoas em todo o mundo que aproveitaram uma ferramenta crítica que se integra em múltiplas plataformas e torna aqueles plataformas têm melhor desempenho. Continuamos entusiasmados com a forma como o TKET ajuda a democratizar e também a acelerar a inovação na computação quântica.”
Dados Adicionais para Quantum Volume 8192
O modelo de sistema H1-1 passou com sucesso no benchmark de volume quântico 8192, produzindo resultados pesados 69.33% das vezes, com um limite inferior de intervalo de confiança de 95% de 68.38%, que está acima do limite de 2/3.
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O objetivo da PsiQuantum de superar todos os supercomputadores com seu computador quântico fotônico de um milhão de qubits
No início da empresa, a equipe PsiQuantum estabeleceu sua meta de construir um computador quântico fotônico tolerante a falhas e com um milhão de qubits. Eles também acreditavam que a única maneira de criar tal máquina seria fabricá-la em uma fundição de semicondutores. Paul Smith-Goodson discute a tecnologia da empresa e os planos de longo prazo recentemente Artigo Forbes resumido abaixo:
A luz é usada para diversas operações em supercondutores e computadores quânticos atômicos. PsiQuantum também usa luz e transforma fótons de luz infinitamente pequenos em qubits. Dos dois tipos de qubits fotônicos – luz comprimida e fótons únicos – a tecnologia preferida da PsiQuantum são os qubits de fóton único.
Shadbolt explicou que detectar um único fóton de um feixe de luz é análogo a coletar uma única gota específica de água do volume do rio Amazonas em seu ponto mais largo. “Esse processo está ocorrendo em um chip do tamanho de uma moeda”, disse Shadbolt. “Engenharia e física extraordinárias estão acontecendo dentro dos chips PsiQuantum. Estamos constantemente melhorando a fidelidade do chip e o desempenho da fonte de fóton único.”
Quando a PsiQuantum anunciou seu financiamento da Série D há um ano, a empresa revelou que havia formado uma parceria anteriormente não revelada com a GlobalFoundries. Fora da vista do público, a parceria conseguiu construir um processo de fabricação inédito para chips quânticos fotônicos. Este processo de fabricação produz wafers de 300 milímetros contendo milhares de fontes de fótons únicos e um número correspondente de detectores de fótons únicos.
A PsiQuantum escolheu usar fótons para construir seu computador quântico por vários motivos:
**Os fótons não sentem calor e a maioria dos componentes fotônicos operam em temperatura ambiente.
**Os detectores de fótons quânticos supercondutores da PsiQuantum requerem resfriamento, mas operam a uma temperatura cerca de 100 vezes mais quente que os qubits supercondutores
** Os fótons não são afetados por interferência eletromagnética
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Pesquisadores em tecnologia quântica da Chalmers University of Technology conseguiram desenvolver uma técnica para controlar estados quânticos de luz em uma cavidade tridimensional. Além de criar estados previamente conhecidos, os pesquisadores são os primeiros a demonstrar o tão procurado estado da fase cúbica. A descoberta é um passo importante para a correção eficiente de erros em computadores quânticos.
Um grande obstáculo para a realização de um computador quântico praticamente útil é que os sistemas quânticos usados para codificar as informações são propensos a ruídos e interferências, o que causa erros. A correção desses erros é um desafio fundamental no desenvolvimento de computadores quânticos. Uma abordagem promissora é substituir qubits por ressonadores.
No entanto, controlar os estados de um ressonador é um desafio que os pesquisadores quânticos de todo o mundo estão enfrentando. E os resultados de Chalmers fornecem uma forma de o fazer. A técnica desenvolvida em Chalmers permite aos pesquisadores gerar praticamente todos os estados quânticos de luz demonstrados anteriormente, como, por exemplo, o gato de Schrödinger ou os estados de Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP), e o estado de fase cúbica, um estado anteriormente descrito apenas em teoria.
“O estado da fase cúbica é algo que muitos pesquisadores quânticos vêm tentando criar na prática há vinte anos. O facto de termos conseguido fazer isto pela primeira vez é uma demonstração de quão bem a nossa técnica funciona, mas o avanço mais importante é que existem tantos estados de complexidade variável e encontrámos uma técnica que pode criar qualquer um dos estados. eles”, diz Marina Kudra, estudante de doutorado do Departamento de Microtecnologia e Nanociência e principal autora do estudo.
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DOE concede US$ 400,000 para pesquisa de computação quântica do professor da Stony Brook University
Uma nova parceria de dois anos entre o Departamento de Energia e a Stony Brook University foi anunciada pela Stony Brook University em Nova York. PróximoGov Alexandra Kelly do NextGov discutiu a política que impulsiona este prêmio. Quantum News Briefs resume abaixo. prêmio e seu artigo eu
A doação de dois anos do DOE de US$ 400,000 foi concedida ao professor assistente de ciência da computação da escola, Supartha Podder, a partir de 1º de setembro. A pesquisa de Podder se concentrará especificamente em testemunhas quânticas, ou pedaços de dados que funcionam para fornecer ajuda e certificar uma resposta a um determinado cálculo.
“Meu trabalho procura ver se a computação quântica é melhor do que os tipos de computação tradicionais”, explicou Podder em um comunicado à imprensa. “Faremos isso não apenas comparando o quântico com o clássico em termos de recursos padrão, como tempo e espaço necessários para a computação, mas também em termos de recursos mais amplos e abstratos, como aconselhamento computacional e testemunho.”
Para melhor observar e compreender as testemunhas quânticas, Podder trabalhará no projeto de novos algoritmos quânticos e continuará a investigar as propriedades mecânicas das testemunhas.
Esta doação apoia o plano mais amplo da administração Biden para avançar na pesquisa em computação quântica nos EUA. E como outros países também investiram em pesquisa quântica, as agências federais concentraram-se recentemente no desenvolvimento de criptografia pós-quântica forte e padrões relacionados para redes públicas e privadas para proteger dados sensíveis. dados do potencial poder de quebra de criptografia dos computadores quânticos
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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.
