By Сандра Хелсел опубликовано 21 сент. 2022 г.
Quantum News Briefs 21 сентября начинается с новостей от Zapata Computing и Университета Халла об их сотрудничестве в области квантовых исследований космоса, за которыми следуют Центр квантовой информационной физики Нью-Йоркского университета и партнер IBM Quantum по обучению выпускников и студентов Нью-Йоркского университета квантовой информационной физике. В-третьих, это обсуждение Биткойна и квантовых компьютеров: CISA предупреждает, что современное шифрование может сломаться и БОЛЬШЕ.
*****
Zapata Computing и Университет Халла продолжают сотрудничество в области квантовых исследований космоса
Компания Zapata Computing объявила, что добилась значительного прогресса в своей миссии по квантовой подготовке Университета Халла к будущим исследованиям космоса. Quantum News Briefs резюмирует это объявление ниже.
За год сотрудничества обе команды добились достаточного прогресса, чтобы расширить свои планы по расширению поиска индикаторов жизни в глубоком космосе.
Вместе Сапата и Университет Халла разработали новые методы экстраполяции значимых данных от шумных квантовых устройств и использовали их для расчета вращательно-колебательного спектра водорода, чтобы получить результаты, сравнимые с современными классическими моделями, например: а также результаты экспериментов. Результаты, полученные с помощью этих новых квантовых методов, уже могут быть использованы для обнаружения молекулярного водорода в космосе.
Большая часть прогресса связана с успешной миграцией возможностей больших вычислений с классических на квантовые компьютеры Университета Халла. Большие вычисления — это термин Сапаты, обозначающий рыночную категорию гетерогенных и распределенных вычислительных ресурсов, необходимых для решения наиболее сложных вычислительных задач предприятий и других технологически развитых организаций. Он основан на предыдущих технических революциях, таких как большие данные и искусственный интеллект, и использует широкий спектр классических (например, графических процессоров, TPU, ЦП), высокопроизводительных (HPC) и квантовых вычислительных ресурсов (например, квантовых компьютеров, устройств NISQ, -толерантные квантовые компьютеры).
«Масштаб того, чего мы пытаемся достичь сегодня, устрашает», — сказал доктор Дэвид Бенуа, старший преподаватель кафедры молекулярной физики и астрохимии в Университете Халла. «В космосе мы ищем более 16,000 XNUMX различных молекул, указывающих на жизнь, но мы могли бы значительно расширить наш поиск с помощью квантовых компьютеров, поскольку в будущем они станут более мощными. И нам понадобится эта сила. Мы здесь не ищем иголку в стоге сена. Это было бы легко. Эти усилия больше похожи на поиск пылинки на складе через соломинку».
*****
Центр квантовой информационной физики Нью-Йоркского университета и партнер IBM Quantum будут обучать выпускников и студентов Нью-Йоркского университета квантовой информационной физике
Центр квантовой информационной физики Нью-Йоркского университета и IBM Quantum, исследовательское подразделение технологической корпорации, установили партнерство для обучения студентов и выпускников Нью-Йоркского университета квантовой информационной физике.
IBM Quantum наймет студентов и аспирантов Центра квантовой информационной физики Нью-Йоркского университета в качестве оплачиваемых стажеров в компании. программа летней стажировки. Студенты, участвующие в программе, проведут лето, проводя совместные исследования в области квантовой физики информации в IBM и Нью-Йоркском университете.
«Квантовые вычисления обладают потенциалом для решения ценных проблем, которые не поддаются классическим вычислениям», — говорит исследователь IBM Quantum и руководитель отдела образования в Северной Америке Оливия Лейнс. «И эта область гораздо ближе к реализации этого потенциала, чем, я думаю, понимает большинство людей. Если у вас есть технология, которая развивается так же быстро, как квантовая, вам нужны такого рода отраслево-академические партнерства, чтобы создать рабочую силу, способную эффективно использовать эту технологию. Нью-Йоркский университет уже давно внес огромный вклад в квантовую информатику. Теперь, после открытия Центра квантовой информационной физики, мы рады внести свой вклад в то, чтобы вывести студентов-исследователей на новый уровень».
*****
Новая схема исправления квантовых ошибок
Доктор Сангха Бора, научный сотрудник отдела квантовых машин, возглавляемого профессором Джейсоном Твамли из Окинавского института науки и технологий (OIST), и его сотрудники из Тринити-колледжа в Дублине, Ирландия, и Университета Квинсленда в Брисбене, Австралия, предложили новый метод квантовой коррекции ошибок (QEC). Краткое изложение Quantum News Briefs приводится ниже.
«Если мы сможем выяснить, как точно выполнять QEC, очень скоро у нас могут быть пригодные для использования квантовые компьютеры».
Достижение QEC предполагает создание коллекции из нескольких кубитов с использованием квантово-механического свойства, называемого запутанностью. Чтобы обнаружить ошибки, происходящие в кубитах, схема QEC должна применять серию измерений, известных как синдромные измерения. Эти измерения позволяют оценить, выровнены ли два ближайших соседних кубита в одном направлении или нет. Результаты этих измерений называются синдромами, и на их основе можно обнаружить и впоследствии исправить ошибку в кубитах.
Обычно используемые схемы QEC обычно медленны, а также приводят к быстрой потере информации, хранящейся в кубитах, из-за ошибок, которые они не могут обнаружить и исправить в реальном времени. Доктор Бора и его коллеги использовали подход, называемый непрерывным измерением. Такие измерения можно проводить гораздо быстрее, чем традиционные проекционные измерения, и с высокой ресурсоэффективностью. Они разработали схему QEC, называемую схемой оценки на основе измерений для непрерывных квантов. ошибка коррекция (MBE-CQEC), которая может быстро и эффективно обнаруживать и исправлять ошибки в результате частичных измерений синдрома с шумом. Они установили мощный классический компьютер в качестве внешнего контроллера (или оценщика), который оценивает ошибки в квантовой системе, идеально фильтрует шум и применяет обратную связь для их исправления.
Полный текст работы был недавно опубликован в Физический обзор исследований.
*****
Биткойн против квантовых компьютеров: CISA предупреждает, что современное шифрование может сломаться
Криптовалюты, использующие современные методы шифрования, могут когда-нибудь быть взломаны квантовыми компьютерами, наряду с другими цифровыми коммуникациями, такими как электронная почта, службы обмена сообщениями и онлайн-банкинг. Это согласно недавнему отчет CISA опубликовано в конце августа. Quantum News Briefs суммирует недавнюю дискуссию Джейми Редмана, ведущего новостей Bitcoin.com, о недавнем выпуске правительства США о квантовом предупреждении CISA и его значении для криптосообщества. Нажмите здесь, чтобы прочитать обширную статью Редмана о Биткойне.
Агентство правительства США по кибербезопасности и безопасности инфраструктуры (CISA) в своем отчете подчеркивает, что необходим переход к постквантовой криптографии. «Не ждите, пока наши противники начнут действовать с помощью квантовых компьютеров», — говорится в отчете CISA. «Ранняя подготовка обеспечит плавный переход на стандарт постквантовой криптографии, как только он станет доступен».
Многие люди считают, что предупреждения правительства и недавние квантовые технологические достижения компаний Honeywell, Google, Microsoft и других являются стимулами, необходимыми людям для внедрения постквантовой криптографии.
Квантовые компьютеры используют сложную физику для расчета сложных уравнений, связанных с современными криптографическими и математическими системами. С 1998 года суперквантовые компьютеры усовершенствовались. 14 запутанных кубитов ионов кальция в 2011, 16 сверхпроводящих кубитов в 2018, и 18 запутанных кубитов в 2018 году. CISA заявляет, что квантовые компьютеры откроют новые возможности, но эта технология также приведет к негативным последствиям с точки зрения безопасности шифрования.
«Национальные государства и частные компании активно используют возможности квантовых компьютеров», — говорится в отчете CISA. «Квантовые вычисления открывают новые захватывающие возможности; однако последствия этой новой технологии включают угрозы для текущих криптографических стандартов».
Многие статьи, исследовательские отчеты и основные заголовки утверждают, что квантовые вычисления будут взломать любое современное шифрование и даже прогнозировать пробки и аварии задолго до того, как они произойдут. Тем не менее, сторонники Биткойна неоднократно заявляли, что шифрование SHA256, используемое в творении Сатоши, является грозным врагом постквантового мира.
*****
Сандра К. Хелсел, доктор философии. занимается исследованиями и отчетами о передовых технологиях с 1990 года. У нее есть докторская степень. из Университета Аризоны.
