By Сандра Хелсел опубликовано 18 авг 2022 г.
Сводки квантовых новостей начинается сегодня с анализа роли квантовых вычислений в прогнозировании и предотвращении будущих экономических спадов, проведенного техническим директором Multiverse Сэмом Мюгелем, за которым следует взгляд Тристана Грина на недавний спор между открытиями DeepMind в области квантового искусственного интеллекта и опровержением российских и корейских ученых о том, что эти результаты неточны или неактуальны. . Далее следует взгляд на то, как Центр квантовых наук занимается топологическими квантовыми вычислениями и БОЛЬШЕ.
*****
Могут ли квантовые вычисления лучше предсказывать и предотвращать экономические спады?
Сэм Мюгель, доктор философии, технический директор Multiverse Computing, написал недавно в Форбс о потенциальной пользе квантовых вычислений в прогнозировании и, следовательно, прогнозировании экономических спадов. Краткое описание Quantum News можно найти здесь.
Статья Мюгеля актуальна в свете растущих опасений экономического спада. Мировые экономики реагируют на ряд развивающихся проблем, связанных с глобальной пандемией, сбоями в цепочках поставок, геополитическими конфликтами и самыми высокими темпами инфляции за последние десятилетия, и это лишь некоторые из них. Предоставление организациям информации о поведении экономики имеет огромную ценность, однако мы особенно плохи в прогнозировании экономических кризисов.
В экономике постоянно развиваются сети, включающие множество игроков и активов. Именно сложность возможных конфигураций затрудняет их эффективное моделирование даже при использовании самых мощных современных суперкомпьютеров.
Внимание переключается на использование квантов в качестве инструмента для кодификации количественных макроэкономических проблем, показывая, как богатство развивается с течением времени в ответ на изменения или пертурбации внутри финансовой сети. Уже было показано, что для этой работы идеально подходят квантовые отжиги — устройства, изначально разработанные для решения сложных оптимизационных задач.
По мере дальнейшего развития инструментов моделирования сложных сетей в течение следующего десятилетия центральные банки и финансовые учреждения будут гораздо лучше подготовлены к повышению экономической устойчивости. Анализ уязвимостей поможет защитить финансовые учреждения и организации, такие как пенсионные фонды, от потрясений, вызванных исключительными событиями, которые могут произойти в течение срока действия портфелей. Это также поможет центральным банкам лучше защититься от будущих попыток превратить экономику в оружие.
Мугель заключает: «Хотя квантовым вычислениям еще предстоит пройти долгий путь, чтобы полностью реализовать свой потенциал, технология уже генерирует ценные новые идеи и указывает на решения в области прогнозирования рынка и стабильности там, где их раньше не существовало». Прочтите оригинальную статью Мугеля здесь.
*****
DeepMind не согласен с российскими учёными, которые оспаривают результаты исследований квантового ИИ
Тристан Грин из Neural компании NextWeb рассказал о недавних разногласиях с DeepMind, исследовательской компанией Alphabet, базирующейся в Лондоне, которая восемь месяцев назад опубликовала увлекательную исследовательскую работу, в которой заявила, что решила огромную проблему «моделирования материи в квантовом масштабе с помощью ИИ». » Теперь группа академических исследователей из России и Южной Кореи, возможно, обнаружила проблему в оригинальном исследовании, которая ставит под сомнение весь вывод статьи. Краткое описание Quantum News Briefs представлено ниже; Оригинальный и обширный обзор этого разногласия Грином. можно прочитать здесь.
В декабре DeepMind опубликовала бумага под названием «Расширяя границы функционалов плотности путем решения проблемы дробных электронов». В этой статье команда DeepMind утверждает, что радикально улучшила существующие методы моделирования квантового поведения посредством разработки нейронной сети.
Статья DeepMind прошла первоначальный формальный процесс проверки. Теперь, в августе 2022 года, команда из восьми ученых из России и Южной Кореи опубликовала комментарий подвергая сомнению выводы DeepMind.
Согласно пресс-релизу Сколковского института науки и технологий: «Способность DeepMind AI обобщать поведение таких систем не следует из опубликованных результатов и требует пересмотра.".
По нашему мнению, улучшение производительности DM21 на тестовом наборе данных BBB по сравнению с DM21m может быть вызвано гораздо более прозаической причиной: непреднамеренным перекрытием между обучающим и тестовым наборами данных.
Если это правда, это будет означать, что DeepMind на самом деле не научил нейронную сеть предсказывать квантовую механику. Ученые спорят о том, как ИИ DeepMind пришел к таким выводам. DeepMind быстро отреагировал. Компания опубликовала свой ответ в тот же день, что и комментарий, и сразу же высказала резкий упрек:
Мы не согласны с их анализом и считаем, что поднятые вопросы либо неверны, либо не имеют отношения к основным выводам статьи и к оценке общего качества DM21.
Грин завершает провокационным прогнозом: «В конце концов, по мере того, как системы искусственного интеллекта продолжают масштабироваться, мы можем достичь точки, когда у нас больше не будет инструментов, необходимых для понимания того, как они работают. Когда это произойдет, мы сможем увидеть расхождение между корпоративными технологиями и теми, которые проходят внешнюю экспертную оценку».
*****
Одна из целей Центра квантовых наук ORNL — помочь в реализации топологических квантовых вычислений.
Центр квантовой науки (QSC) со штаб-квартирой в Национальной лаборатории Ок-Ридж — один из пяти центров, созданных Закон о национальной квантовой инициативе в 2018 году и находится в ведении Министерства энергетики. Джон Рассел из HPCWire глубоко углубился в QSC; Краткое описание Quantum News Briefs представлено здесь.
Цель QSC – помочь в доставке топологический квантовые вычисления. Этот подход основан на еще не доказанной частице, Майорана, один из класса загадочных неабелевых анионов, которые следуют неабелевой статистике.
Гонка за топологическими квантовыми вычислениями — это своего рода авантюра. Есть скептики. Microsoft является крупнейшим сторонником топологического подхода и является тесным партнером QSC. Интересно, что в своих попытках конкретизировать топологические квантовые вычисления QSC использует существующие системы NISQ.
Однако в QSC, занимающемся материаловедением, разработкой алгоритмов и датчиков, есть нечто большее, чем просто погоня за неабелевыми частицами, хотя многое из того, что делается в этих областях, предназначено для поддержки разработки топологических компьютеров.
Пожалуй, примечательно то, что центры QIS, судя по всему, пытаются установить личность за пределами лабораторий, в которых они расположены. Недавно назначенный директор QSC Трэвис Хамбл сказал: «Вы совершенно правы. В настоящее время к этой теме настолько велик интерес, что любой, у кого есть учреждение, плохо подготовлен к тому, чтобы взять на себя все это. Так, например, в Ок-Ридже мы возглавляем Центр квантовых наук, но в целом в него вносят свой вклад 17 партнеров, и, честно говоря, если бы мы убрали кого-то из них, мы бы получили разрыв в наших возможностях».
*****
2D-массив электронных и ядерных спин-кубитов открывает новые горизонты в квантовой науке
Исследователи из Университета Пердью открыли новый рубеж в квантовой науке и технологиях, сделав возможным применение таких приложений, как спектроскопия ядерного магнитного резонанса атомного масштаба, а также считывание и запись квантовой информации с помощью ядерных спинов в двумерных материалах. Природа материалыИсследовательская группа использовала электронные спиновые кубиты в качестве датчиков атомного масштаба, а также для осуществления первого экспериментального контроля ядерных спиновых кубитов в ультратонком гексагональном нитриде бора.
«Это первая работа, показывающая оптическую инициализацию и когерентное управление ядерными спинами в 2D-материалах», — сказал автор-корреспондент Тонгкан Ли, доцент кафедры физики, астрономии, электротехники и вычислительной техники Purdue, а также член Институт квантовой науки и техники Пердью. «Теперь мы можем использовать свет для инициализации ядерных спинов, и благодаря этому контролю мы можем записывать и читать квантовую информацию с помощью ядерных спинов в двумерных материалах. Этот метод может иметь множество различных применений в квантовой памяти, квантовом зондировании и квантовом моделировании».
В этой работе Ли и его команда установили интерфейс между фотонами и ядерными спинами в ультратонких гексагональных нитридах бора. Ядерные спины могут быть оптически инициализированы (установлены на известный спин) через окружающие кубиты электронного спина. После инициализации радиочастота может использоваться для изменения кубита ядерного спина, по существу «записывая» информацию, или для измерения изменений в кубитах ядерного спина или «считывания» информации. В их методе одновременно используются три ядра азота, причем время когерентности более чем в 30 раз превышает время когерентности электронных кубитов при комнатной температуре. А 2D-материал можно накладывать непосредственно на другой материал, создавая встроенный датчик.
