Quantum News Briefs 21 septembrie: Zapata Computing și Universitatea Hull continuă colaborarea cu privire la explorarea spațiului cuantic; Centrul NYU pentru Fizică Informațională Cuantică și IBM Quantum partener pentru a instrui absolvenții și studenții NYU în Fizica Informațională Cuantică; Bitcoin versus computere cuantice: CISA avertizează că criptarea contemporană s-ar putea rupe și MAI MULT

Quantum News Briefs 21 septembrie se deschide cu știri de la Zapata Computing și de la Universitatea Hull despre colaborarea lor cu privire la explorarea spațiului cuantic, urmată de Centrul pentru Fizică Informațională Cuantică a NYU și partenerul IBM Quantum pentru a instrui absolvenții și studenții NYU în Fizica Informațională Cuantică. În al treilea rând este o discuție despre Bitcoin versus computerele cuantice: CISA avertizează că criptarea contemporană s-ar putea rupe și MAI MULT.

*****

Zapata Computing și Universitatea din Hull continuă colaborarea cu privire la explorarea spațiului cuantic

Zapata Computing a anunțat că a făcut progrese semnificative în misiunea sa de a pregăti Universitatea din Hull pentru explorarea spațială viitoare. Quantum News Briefs rezumă anunțul de mai jos.
La un an de colaborare, ambele echipe au înregistrat progrese suficiente pentru a-și extinde planurile de extindere a căutării indicatorilor vieții în spațiul profund.
Împreună, Zapata și Universitatea din Hull au dezvoltat noi tehnici pentru a extrapola date semnificative de la dispozitive cuantice zgomotoase și le-au folosit pentru a calcula spectrul ro-vibrațional al hidrogenului pentru a obține rezultate comparabile cu simulările clasice de ultimă generație, cum ar fi: precum și rezultatele experimentale. Rezultatele obținute cu aceste noi tehnici cuantice pot fi deja folosite pentru a detecta hidrogenul molecular în spațiu.
O mare parte a progresului se datorează migrării cu succes de către Universitatea din Hull a capabilităților Big Compute de la computerele clasice la cele cuantice. Big Compute este termenul lui Zapata pentru categoria de piață pentru resursele de calcul eterogene și distribuite necesare pentru a aborda problemele cele mai complexe din punct de vedere computațional ale întreprinderilor și ale altor organizații avansate tehnologic. Se bazează pe revoluțiile tehnice anterioare, cum ar fi Big Data și AI și folosește un spectru larg de resurse de calcul clasice (de exemplu, GPU, TPU, CPU), de înaltă performanță (HPC) și cuantice (de exemplu, computere inspirate cuantic, dispozitive NISQ, erori). -calculatoare cuantice tolerante).
„Amploarea a ceea ce încercăm să realizăm astăzi este descurajantă”, a spus dr. David Benoit, lector superior în fizică moleculară și astrochimie la Universitatea din Hull. „Există peste 16,000 de molecule diferite care indică viața pe care le căutăm în spațiu, dar ne-am putea crește semnificativ căutarea cu computerele cuantice, pe măsură ce acestea devin mai puternice în viitor. Și vom avea nevoie de acea putere. Nu căutăm un ac într-un car de fân aici. Ar fi ușor. Acest efort este mai degrabă ca a căuta un fir de praf într-un depozit printr-un pai.”

*****

Centrul NYU pentru Fizică Informațională Cuantică și IBM Quantum partener pentru a instrui absolvenții și studenții NYU în Fizica Informațională Cuantică

Centrul de Fizică a Informației Cuantice al Universității din New York și IBM Quantum, o ramură de cercetare a corporației tehnologice, au stabilit un parteneriat pentru a instrui studenții și absolvenții NYU în fizica informațiilor cuantice.
IBM Quantum va angaja cercetători studenți de licență și absolvenți la Centrul NYU pentru Fizica Informațională Cuantică ca stagiari plătiți în cadrul companiei. program de stagiu de vară. Studenții care participă la program vor petrece vara efectuând cercetări comune în fizica informației cuantice atât la IBM, cât și la NYU.
„Calculul cuantic are potențialul de a rezolva probleme valoroase care sunt insolubile pentru calculul clasic”, spune cercetătorul IBM Quantum și liderul educației din America de Nord, Olivia Lanes. „Și domeniul este mult, mult mai aproape de realizarea acestui potențial decât cred că înțeleg majoritatea oamenilor. Când aveți o tehnologie care se maturizează la fel de repede precum cea cuantică, atunci aveți nevoie de aceste tipuri de parteneriate industrie-academice pentru a construi o forță de muncă capabilă să folosească acea tehnologie în mod eficient. NYU a contribuit mult timp enorm la știința informației cuantice. Acum, după lansarea Centrului său pentru Fizica Informațională Cuantică, suntem încântați să facem partea noastră pentru a duce studenții lor cercetători la următorul nivel.”

*****

O nouă schemă de corectare a erorilor cuantice

Dr. Sangkha Borah, cercetător postdoctoral în Unitatea de Mașini Cuantice condusă de profesorul Jason Twamley de la Institutul de Știință și Tehnologie Okinawa (OIST) și colaboratorii lor de la Trinity College din Dublin, Irlanda și de la Universitatea Queensland din Brisbane, Australia, au propus o nouă tehnică de corecție a erorilor cuantice (QEC).  Quantum News Briefs este rezumat mai jos.
„Dacă ne putem da seama cum să realizăm QEC cu precizie, s-ar putea să avem computere cuantice utilizabile foarte curând.”
Realizarea QEC implică realizarea unei colecții de mai mulți qubiți folosind o proprietate mecanică cuantică numită întanglement. Pentru a detecta erorile care apar în qubiți, o schemă QEC trebuie să aplice o serie de măsurători cunoscute sub numele de măsurători ale sindromului. Aceste măsurători evaluează dacă doi qubiți vecini cei mai apropiați sunt aliniați în aceeași direcție sau nu. Rezultatele acestor măsurători se numesc sindroame, iar pe baza acestora, eroarea din qubiți poate fi detectată și ulterior corectată.
Schemele QEC utilizate în mod obișnuit sunt de obicei lente și, de asemenea, au ca rezultat o pierdere rapidă a informațiilor stocate în qubiți din cauza erorilor pe care nu le reușesc să le captureze și să le corecteze în timp real. Dr. Borah și colegii săi au folosit o abordare numită măsurare continuă. Astfel de măsurători pot fi efectuate mult mai rapid decât măsurătorile proiective convenționale într-un mod extrem de eficient din punct de vedere al resurselor. Ei au dezvoltat o schemă QEC numită schemă de estimare bazată pe măsurători pentru cuantumul continuu eroare corecție (MBE-CQEC), care ar putea detecta și corecta rapid și eficient erorile din măsurătorile parțiale, zgomotoase ale sindromului. Ei au creat un computer clasic puternic pentru a acționa ca un controler extern (sau estimator) care estimează erorile din sistemul cuantic, filtrează perfect zgomotul și aplică feedback pentru a le corecta.
Efortul complet a fost publicat recent în Cercetare de revizuire fizică. 

*****

Bitcoin versus computere cuantice: CISA avertizează că criptarea contemporană s-ar putea rupe

Criptomonedele care folosesc tehnicile de criptare contemporane ar putea fi sparte de computerele cuantice într-o zi, alături de alte comunicații digitale, cum ar fi e-mailul, serviciile de mesagerie și serviciile bancare online. Asta conform unui recent raport CISA publicat la sfarsitul lunii august. Quantum News Briefs rezumă o discuție recentă a lui Jamie Redman, directorul de știri pentru Bitcoin.com, despre problema recentă a guvernului SUA a avertismentului cuantic CISA și semnificația acesteia pentru comunitatea cripto. Faceți clic aici pentru a citi articolul amplu al lui Redman în Bitcoin.
Entitatea Agenției pentru Securitate Cibernetică și Infrastructură (CISA) a guvernului SUA subliniază în raportul său că este necesară o tranziție la criptografia post-cuantică. „Nu așteptați până când computerele cuantice sunt folosite de adversarii noștri pentru a acționa”, detaliază raportul CISA. „Pregătirile timpurii vor asigura o migrare lină la standardul de criptografie post-cuantică odată ce acesta va fi disponibil.”
Mulți oameni cred că avertismentele guvernului și recentele realizări tehnologice bazate pe cuantice ale Honeywell, Google, Microsoft și alții sunt stimulentele de care oamenii au nevoie pentru a adopta criptografia post-cuantică.
Calculatoarele cuantice utilizează o fizică complicată pentru a calcula ecuații puternice legate de sistemele cripto și matematice contemporane. Din 1998, calculatoarele super cuantice s-au îmbunătățit cu 14 qubiți de ioni de calciu încurși în 2011, 16 de qubiți supraconductori în 2018, și 18 qubiți încâlciți în 2018. CISA spune că computerele cuantice vor crea noi oportunități, dar tehnologia duce și la consecințe negative în ceea ce privește securitatea criptării.
„Statele naționale și companiile private urmăresc în mod activ capabilitățile computerelor cuantice”, detaliază raportul CISA. „Calculul cuantic deschide noi posibilități interesante; cu toate acestea, consecințele acestei noi tehnologii includ amenințări la adresa standardelor criptografice actuale.”
Multe articole, rapoarte de cercetare și titluri principale susține voința calculului cuantic rupe orice criptare contemporană și chiar prognozează ambuteiaje și accidente cu mult înainte de a se întâmpla. Cu toate acestea, susținătorii Bitcoin au spus în diferite ocazii că criptarea SHA256 folosită de creația lui Satoshi este un inamic formidabil împotriva unei lumi post-cuantice.

*****

Sandra K. Helsel, Ph.D. a cercetat și a raportat despre tehnologiile de frontieră din 1990. Ea are doctorat. de la Universitatea din Arizona.