Инициатива CERN по квантовым технологиям (QTI) призвана расширить сотрудничество между сообществами физики высоких энергий и квантовых технологий. Джо МакЭнти беседует с Бенджамин Фриш, член управленческой команды CERN QTI и группы передачи знаний CERN, о достижениях на сегодняшний день и приоритетах следующего этапа инициативы, который начался в январе 2024 года.
Каковы долгосрочные цели CERN QTI?
За первые три года работы CERN QTI ускорил диалог между сообществами физики высоких энергий (ФВЭ) и квантовых технологий. Все дело в создании понимания взаимных выгод, выявлении возможностей, которые квантовая технология предоставляет в HEP, и установлении конкретных областей компетенции, в которых ученые и инженеры ЦЕРН могут внести свой вклад в развитие квантовых технологий и приложений – как внутри ЦЕРН, так и в промышленности и в мире. более широкая экономика.
Дорожная карта CERN QTI, опубликованная в 2021 году, определяет нашу деятельность в соответствии с рядом стратегических целей, включая: научно-техническое развитие и наращивание потенциала; установление партнерских отношений в области совместного развития с промышленностью и научными кругами; создание сообщества квантовых технологий в рамках HEP; и тесная интеграция с национальными и международными квантовыми инициативами. Эти ориентиры выражаются в разнообразных научно-исследовательских работах в ЦЕРН и конкретных проектах, охватывающих квантовую теорию и моделирование; квантовые вычисления и алгоритмы; квантовое зондирование и связанные с ним нанотехнологии; и квантовые сети.
То есть вы стремитесь к большей конвергенции между сообществами HEP и квантовых технологий?
Правильный. CERN QTI стремится выступать в качестве координатора сотрудничества в области исследований и разработок и обмена знаниями между HEP и сообществами квантовых технологий, будь то академические, промышленные или государственные партнеры. Приоритетами являются образование, информационно-просветительская работа и техническое распространение. Ярким примером является Международная конференция по квантовым технологиям в физике высоких энергий (QT4HEP), созданная и организованная CERN QTI. Первое издание, состоявшееся в ЦЕРН в ноябре 2022 года, привлекло более 250 международных экспертов (см. «Белая книга QC4HEP: гонка за квантовым преимуществом» ниже). В качестве продолжения в ноябре 2023 года ЦЕРН провел седьмую междисциплинарную конференцию «Квантовые методы в машинном обучении» (QTML), в которой приняли участие более 330 человек.
Более конкретно, как CERN QTI максимизирует взаимодействие с квантовой индустрией и цепочкой поставок?
Передача знаний ЦЕРН (КТ)gГруппа следит за деятельностью CERN QTI с точки зрения стратегии промышленного взаимодействия. Это начинается с анализа промышленной экосистемы в странах-членах и ассоциированных членах ЦЕРН, а также с анализа неудовлетворенных потребностей в цепочке квантовых поставок. Затем все это сопоставляется с квантовыми ноу-хау и технологиями ЦЕРН, чтобы предоставить информацию для дискуссий с промышленностью по вопросам лицензирования, консультирования, проектов совместной разработки и интеллектуальной собственности.
Официальные связи с ключевыми игроками в цепочке квантовых поставок были установлены через ассоциированное членство ЦЕРН в Европейском консорциуме квантовой индустрии (QuIC), общеевропейской торговой ассоциации квантовой индустрии. В этом отношении наглядность – это все, поэтому CERN QTI активно участвует в таких флагманских мероприятиях, как Европейская конференция по квантовым технологиям (проводимая в Ганновере, Германия, в октябре), чтобы подчеркнуть ЦЕРН как потенциального инновационного партнера для компаний, занимающихся квантовыми технологиями.
Как CERN QTI поддерживает более широкие усилия по развитию специализированной квантовой рабочей силы?
Инициатива ЦЕРН, направленная на поощрение Взаимное обогащение HEP и сектора квантовых технологий, естественно, включает в себя обязательства по наращиванию потенциала. ЦЕРН — это плавильный котел, объединяющий более 16 000 человек — штатных ученых и инженеров, постдоков и аспирантов, а также более 13 000 научных пользователей из исследовательских институтов и университетов по всему миру.
Наряду с практическим обучением, CERN QTI предлагает этому разнообразному персоналу постоянное образование, обучение и профессиональное развитие во всех областях квантовой науки, включая, например, QTI Journal Club, QTI Theory Forum, а также обширную программу лекций и семинаров по квантовой науке. и школы. Среди флагманских учебных мероприятий CERN QTI — вводный онлайн-курс по квантовым вычислениям, состоящий из семи частей, который проводит Элиас Комбарро (Университет Овьедо, Испания). Курс транслировался в прямом эфире и бесплатно в конце 2020 года и до сих пор привлекает значительное внимание.
Белая книга QC4HEP: гонка за квантовым преимуществом
Создание специальной рабочей группы по квантовым вычислениям для HEP (QC4HEP) было одним из главных событий Международной конференции по квантовым технологиям для физики высоких энергий (QT4HEP), которая состоялась в ЦЕРН в ноябре 2022 года.
Рабочая группа, в которую входят более 50 членов из институтов HEP из ЕС, США и Японии, имеет полномочия проанализировать потенциал квантовых вычислений для реализации «парадигматических изменений» в вычислительном оборудовании и программном обеспечении для естественных наук и не только.
«Мы рассматриваем возможность оценки необходимых ресурсов в каждом конкретном случае для достижения так называемого квантового преимущества, когда вычисления, которые недостижимы или чрезвычайно дороги с помощью классических машин, становятся возможными или практичными с помощью квантовых компьютеров», — говорит Мишель Гросси. , старший научный сотрудник CERN, член CERN QTI и рабочей группы QC4HEP. «Группа признает, что сообщество HEP является ключом к раскрытию возможностей квантовых вычислений, поскольку эта область является богатым источником сложных вычислительных проблем».
Нет недостатка и в импульсе. В июле этого года рабочая группа QC4HEP опубликовала официальный документ (доступный на arXiv), в котором определены варианты использования в теоретической и экспериментальной физике элементарных частиц, где квантовые вычисления могут дать значительный долгосрочный потенциал роста. Авторами статьи являются эксперты CERN, DESY, IBM Quantum и более 30 других организаций.
«С точки зрения теоретических аспектов физики элементарных частиц, — добавляет Гросси, — существуют многообещающие области, связанные с эволюцией квантовых состояний, теорией калибровочной решетки, нейтринными осцилляциями и квантовыми теориями поля в целом. В то же время, что касается экспериментов, в официальном документе выделяются области, связанные с реконструкцией струй и треков во время столкновений частиц высоких энергий, извлечением редких сигналов, проблемами Стандартной модели и за ее пределами, а также партонными ливнями [каскадами излучения]».
В настоящее время рабочая группа определяет приоритетность набора приложений HEP для реализации в рамках проекта IBM Quantum «100x100» Challenge, испытательного стенда квантовых вычислений следующего поколения, который будет запущен в эксплуатацию в 2024 году.
Далее
Альберто Ди Мельо и другие 2023 Квантовые вычисления в физике высоких энергий: современное состояние и проблемы. Резюме рабочей группы QC4HEP ArXiv
Какие уроки были извлечены на первом этапе CERN QTI?
Отрадно видеть широкое признание опыта CERN QTI как движущей силы научного сотрудничества между дисциплинами – по сути, выступая в качестве «честного посредника», связывающего сообщества HEP и квантовых технологий. Также был достигнут ощутимый прогресс: проекты, реализуемые в первые два года CERN QTI, указывают на долгосрочные возможности для квантовых технологий во многих областях HEP – от теоретических соображений и инфраструктур квантовых вычислений для анализа «больших данных» до следующего поколения. конструкции детекторов в различных энергетических режимах.
Инновации испытательного стенда QUANT-NET: переосмысление квантовой сети
Работая с отраслевыми и академическими партнерами, CERN QTI также стремится расширять поток талантов – будь то поддержка научных программ здесь, в ЦЕРН, или передача этих желанных навыков в формирующуюся квантовую цепочку поставок. Последнее является ключевым: хотя многие коммерческие организации в квантовом секторе демонстрируют значительный рост, те же самые компании изо всех сил пытаются заполнить важные технические должности, необходимые для ускорения и, в конечном итоге, поддержания этого роста.
Что будет дальше с CERN QTI?
Второй этап инициативы приближается к завершениюв январе 2024 года, и речь идет о консолидации, определении приоритета ряда исследований, которые могут потенциально изменить правила игры для исследовательской программы ЦЕРН HEP. С организационной точки зрения будет четыре тематических центра компетенции (ЦК). Например, CC по гибридным квантовым вычислительным инфраструктурам и алгоритмам будет развивать четкое понимание производительности и оптимального использования систем квантовых вычислений (включая интеграцию с высокопроизводительными вычислительными центрами), гарантируя, что требования сообщества HEP будут приняты во внимание. счет в отраслевой цепочке поставок. Партнерства в области совместного развития, адаптированные к сценариям использования ЦЕРН, будут иметь важное значение в этом направлении.
CC по технологиям ЦЕРН в качестве демонстраторов квантовых платформ будет развивать компетенции, связанные с квантовыми вычислениями и технологиями зондирования с прямыми приложениями к физике за пределами Стандартной модели. Между тем, CC по квантовым сетям стремится позиционировать ЦЕРН как часть сообщества исследований и разработок в области квантовых коммуникаций, предоставляя специализированный опыт для реализации новых протоколов квантовых сетей.
- SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
- PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
- ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
- ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
- ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
- Источник: https://physicsworld.com/a/cern-qti-harnessing-big-science-to-accelerate-quantum-innovation/
- :имеет
- :является
- :куда
- 000
- 13
- 16
- 2020
- 2021
- 2022
- 2023
- 2024
- 250
- 30
- 50
- a
- О нас
- Академия
- академический
- ускорять
- ускоренный
- Учетная запись
- достижения
- через
- Действие (Act):
- действующий
- активно
- деятельность
- Добавляет
- плюс
- После
- Цель
- AL
- алгоритмы
- Все
- вдоль
- причислены
- среди
- an
- анализировать
- анализ
- аналитика
- и
- Приложения
- подходы
- МЫ
- области
- Искусство
- AS
- аспекты
- стремится
- Юрист
- Объединение
- At
- привлекаемый
- Привлекает
- автор
- доступен
- BE
- Ширина
- становиться
- было
- не являетесь
- ниже
- Преимущества
- Вениамин
- между
- Beyond
- большой
- изоферменты печени
- широкий
- вещания
- by
- расчеты
- под названием
- CAN
- случаев
- центры
- цепь
- вызов
- проблемы
- сложные
- нажмите на
- Закрыть
- клуб
- КМВ
- сотрудничество
- как
- коммерческая
- обязательство
- привержен
- Связь
- Сообщества
- сообщество
- компактный
- Компании
- вычислительный
- компьютеры
- вычисление
- Конференция
- соображения
- консолидация
- консорциум
- консультирование
- способствовать
- содействие
- Сближение
- координировать
- может
- "Курс"
- желанный
- создали
- Создающий
- создание
- В настоящее время
- Время
- преданный
- доставить
- предназначенный
- конструкций
- развивать
- развивающийся
- Развитие
- события
- Диалог
- различный
- направлять
- дисциплин
- обсуждение
- Разное
- приносит
- вождение
- в течение
- экономику
- экосистема
- edition
- Обучение
- эффект
- усилие
- усилия
- или
- появление
- поощрять
- поощрение
- конец
- энергетика
- обязательство
- Инженеры
- повышать
- обеспечение
- лиц
- существенный
- установленный
- налаживание
- создание
- EU
- Европейская кухня
- События
- многое
- эволюция
- пример
- обмена
- дорогим
- экспериментальный
- опыта
- эксперты
- Разведанный
- обширный
- добыча
- чрезвычайно
- человек
- поле
- заполнять
- Во-первых,
- флагман
- фокальный
- Что касается
- Форс-мажор
- образование
- Форум
- 4
- от
- Общие
- общее назначение
- Germany
- данный
- Правительство
- выпускник
- большой
- группы
- Рост
- практический
- Аппаратные средства
- Освоение
- Есть
- заголовок
- Герой
- здесь
- High
- высокая производительность
- Выделите
- состоялся
- Как
- HTTPS
- Гибридный
- i
- IBM
- IBM квант
- определения
- идентифицирующий
- ii
- изображение
- Воздействие
- осуществлять
- in
- включает в себя
- В том числе
- промышленность
- промышленность
- наделяют информацией
- информация
- инфраструктура
- Инициатива
- инициативы
- Инновации
- инновации
- интеграции.
- интеллектуальный
- интеллектуальная собственность
- Мультиязычность
- в
- вводный
- Исследования
- вопрос
- ЕГО
- январь
- Япония
- JOE
- журнал
- JPG
- июль
- Основные
- знания
- обмен знаниями
- большой
- узнали
- изучение
- Лекции
- Уроки
- Лицензирование
- такое как
- линий
- связанный
- связывающий
- связи
- жить
- долгосрочный
- искать
- ВЗГЛЯДЫ
- машина
- обучение с помощью машины
- Продукция
- управление
- Команда
- многих
- марина
- макс-ширина
- Максимизировать
- Между тем
- член
- Участники
- членство
- модель
- Импульс
- БОЛЕЕ
- взаимное
- национальный
- натуральный
- необходимый
- потребности
- сеть
- сетей
- нейтрино
- следующий
- следующее поколение
- нет
- роман
- Ноябрь
- целей
- октябрь
- of
- Предложения
- on
- постоянный
- онлайн
- открытый
- Возможности
- оптимальный
- or
- организационной
- организации
- Организованный
- Другое
- наши
- внешний
- аутрич
- за
- бумага & картон
- часть
- новыми участниками
- партнер
- партнеры
- партнерства
- Люди
- производительность
- перспектива
- фаза
- Физика
- Мир физики
- трубопровод
- Часть
- Платформа
- Платон
- Платон Интеллектуальные данные
- ПлатонДанные
- игроки
- плюс
- Точка
- пунктов
- должность
- возможность
- возможное
- постдокторов
- потенциал
- мощностью
- практическое
- присутствие
- приоритезация
- проблемам
- профессиональный
- программы
- программы
- Прогресс
- Проект
- проектов
- видный
- многообещающий
- собственность
- протоколы
- приводит
- опубликованный
- Квантовый
- квантовое преимущество
- квантовые компьютеры
- квантовые вычисления
- квантовая сеть
- квантовая технология
- квантовая технология
- R & D
- Гонки
- РЕДКИЙ
- достигать
- реализовать
- признание
- признает
- ссылка
- Считать
- диеты
- переосмысление
- Связанный
- Требования
- исследованиям
- исследователи
- Полезные ресурсы
- обзоре
- Богатые
- Дорожная карта
- надежный
- роли
- то же
- говорит
- масштабирование
- Вузы
- Наука
- НАУКА
- научный
- Ученые
- сектор
- посмотреть
- видя
- Искать
- поиск
- старший
- набор
- формы
- Короткое
- нехватка
- Шоу
- сторона
- сигналы
- значительный
- моделирование
- с
- навыки
- Software
- Источник
- Испания
- напряженность
- специалист
- конкретный
- конкретно
- Персонал
- стандарт
- и политические лидеры
- начинается
- Область
- Области
- По-прежнему
- Стратегический
- Стратегия
- Борющийся
- Студенты
- РЕЗЮМЕ
- поставка
- цепочками поставок
- поддержки
- системы
- приняты
- Талант
- переговоры
- осязаемый
- команда
- технологии
- технологические компании
- Технический
- снижения вреда
- технологии
- Технологии
- terms
- чем
- который
- Ассоциация
- Инициатива
- Проекты
- мир
- тематическая
- тогда
- теоретический
- теория
- Там.
- вещи
- этой
- В этом году
- те
- три
- Через
- миниатюрами
- в
- сегодня
- приняли
- трек
- торговать
- Обучение
- траектория
- перевод
- Передающий
- переведите
- правда
- два
- В конечном счете
- понимание
- Университеты
- Университет
- отпирающий
- Потенциал роста
- us
- использование
- случаи использования
- пользователей
- Против
- видимость
- законопроект
- ЧТО Ж
- будь то
- который
- в то время как
- белый
- технический документ
- зачем
- Шире
- будете
- в
- Трудовые ресурсы
- работает
- Рабочая группа
- Семинары
- Мир
- год
- лет
- Уступать
- зефирнет