Президент и главный операционный директор Quantinuum Тони Аттли недавно объявил о трех крупных достижениях. Quantum News Briefs резюмирует выпуск новостей от 27 сентября с описанием этих достижений. Нажмите здесь, чтобы прочитать полное информационное объявление с иллюстрациями на сайте Quantinuum.
Три вехи, представляющие действенное ускорение для экосистемы квантовых вычислений: (i) новые возможности произвольного угла поворота на оборудовании серии H, (ii) еще одна запись QV для оборудования System Model H1 и (iii) более 500,000 XNUMX загрузок TKET с открытым исходным кодом от Quantinuum, ведущего в мире комплекта для разработки квантового программного обеспечения (SDK)
«Quantinuum ускоряет влияние квантовых вычислений на мир», — сказал Аттли. «Мы добились значительного прогресса как в нашем аппаратном, так и в программном обеспечении, а также создали сообщество разработчиков, использующих наш TKET SDK», — объясняет Аттли.
Это последнее измерение квантового объема, равное 8192, заслуживает особого внимания и является вторым случаем в этом году, когда Quantinuum публикует новую запись QV на своей платформе квантовых вычислений с захваченными ионами, System Model H1, Powered by Honeywell.
Ключом к достижению этого последнего рекорда является новая возможность прямой реализации двухкубитных вентилей с произвольным углом. Для многих квантовых схем этот новый способ создания двухкубитного вентиля позволяет создавать более эффективные схемы и приводит к более точным результатам. «Эта новая конструкция ворот представляет собой третий метод повышения эффективности поколения H1 для Quantinuum», — сказала д-р Дженни Страбли, старший директор по управлению предложениями в Quantinuum.
Новая мощная возможность: дополнительная информация о воротах с произвольным углом
В настоящее время исследователи могут выполнять вентили с одним кубитом — повороты на одном кубите — или полностью запутывающие вентили с двумя кубитами. Любую квантовую операцию можно построить только из этих строительных блоков. С произвольными угловыми вентилями вместо двухкубитных вентилей с полной запутанностью ученые могут использовать двухкубитные вентили с частичной запутанностью.
Это новая мощная возможность, особенно для зашумленных квантовых алгоритмов среднего масштаба. Еще одной демонстрацией команды Quantinuum было использование двухкубитных вентилей под произвольным углом для изучения неравновесных фазовых переходов, технические детали которых доступны на arXiv здесь.
Новая веха в квантовом объеме
Это новая веха в квантовом объеме, которая требует запуска произвольных схем. В каждом срезе схемы квантового объема кубиты случайным образом объединяются в пары, и выполняется сложная операция с двумя кубитами. Этот вентиль SU(4) можно сконструировать более эффективно, используя вентиль с двумя кубитами под произвольным углом, уменьшая ошибку на каждом шаге алгоритма.
Построение квантовой экосистемы среди разработчиков
Quantinuum также достигла еще одного рубежа: более 500,000 XNUMX загрузок TKET.
TKET — это расширенный комплект для разработки программного обеспечения для написания и запуска программ на квантовых компьютерах на основе вентилей. TKET позволяет разработчикам оптимизировать свои квантовые алгоритмы, сокращая требуемые вычислительные ресурсы, что важно в эпоху NISQ. Генеральный директор Quantinuum Ильяс Хан сказал: «Хотя у нас нет точного числа пользователей TKET, ясно, что мы растем до миллиона человек по всему миру, которые воспользовались преимуществами важного инструмента, который интегрируется на нескольких платформах и делает их платформы работают лучше. Мы по-прежнему в восторге от того, как TKET помогает демократизировать и ускорять инновации в области квантовых вычислений».
Дополнительные данные для Quantum Volume 8192
Модель системы H1-1 успешно прошла тест квантового объема 8192, выдавая тяжелые результаты в 69.33% случаев с нижней границей 95% доверительного интервала 68.38%, что выше порога 2/3.
*****
Цель PsiQuantum превзойти все суперкомпьютеры с фотонным квантовым компьютером в миллион кубитов
При создании компании команда PsiQuantum поставила перед собой цель создать отказоустойчивый фотонный квантовый компьютер на миллион кубитов. Они также считали, что единственный способ создать такую машину — это изготовить ее на литейном заводе по производству полупроводников. Пол Смит-Гудсон обсуждает технологии компании и долгосрочные планы в недавнем статье Forbes кратко ниже:
Свет используется для различных операций в сверхпроводниках и атомных квантовых компьютерах. PsiQuantum также использует свет и превращает бесконечно малые фотоны света в кубиты. Из двух типов фотонных кубитов — сжатого света и одиночных фотонов — PsiQuantum выбрала технологию однофотонных кубитов.
Доктор Шадболт объяснил, что обнаружение одного фотона из светового луча аналогично сбору одной определенной капли воды из объема реки Амазонки в ее самом широком месте. «Этот процесс происходит на чипе размером с четвертак, — сказал доктор Шадболт. «В чипах PsiQuantum происходят невероятные инженерные и физические процессы. Мы постоянно улучшаем точность чипа и производительность источника одиночных фотонов».
Когда PsiQuantum объявила о финансировании серии D год назад, компания сообщила, что она сформировала ранее нераскрытое партнерство с GlobalFoundries. Вне поля зрения это партнерство позволило создать первый в своем роде производственный процесс для фотонных квантовых чипов. В ходе этого производственного процесса производятся 300-миллиметровые пластины, содержащие тысячи источников одиночных фотонов и соответствующее количество детекторов одиночных фотонов.
PsiQuantum решила использовать фотоны для создания своего квантового компьютера по нескольким причинам:
**Фотоны не чувствуют тепла, и большинство фотонных компонентов работают при комнатной температуре.
** Детекторы сверхпроводящих квантовых фотонов PsiQuantum требуют охлаждения, но работают при температуре примерно в 100 раз выше, чем сверхпроводящие кубиты.
** На фотоны не действуют электромагнитные помехи.
*****
Исследователям в области квантовых технологий из Технологического университета Чалмерса удалось разработать метод управления квантовыми состояниями света в трехмерной полости. Помимо создания ранее известных состояний, исследователи впервые продемонстрировали долгожданное кубическое фазовое состояние. Этот прорыв является важным шагом на пути к эффективному исправлению ошибок в квантовых компьютерах.
Основным препятствием на пути к реализации практически полезного квантового компьютера является то, что квантовые системы, используемые для кодирования информации, подвержены шуму и помехам, что приводит к ошибкам. Исправление этих ошибок является ключевой задачей при разработке квантовых компьютеров. Перспективным подходом является замена кубитов резонаторами.
Однако управление состояниями резонатора — это проблема, с которой борются квантовые исследователи во всем мире. И результаты Чалмерса позволяют сделать это. Техника, разработанная в Чалмерсе, позволяет исследователям генерировать практически все ранее продемонстрированные квантовые состояния света, такие как, например, состояния кота Шредингера или состояния Готтесмана-Китаева-Прескила (GKP), а также кубическое фазовое состояние, состояние, ранее описанное только в теории.
«Кубическое фазовое состояние — это то, что многие квантовые исследователи пытались создать на практике в течение двадцати лет. Тот факт, что нам сейчас впервые удалось это сделать, является демонстрацией того, насколько хорошо работает наша техника, но самое главное достижение состоит в том, что существует так много состояний различной сложности, и мы нашли технику, которая может создать любое из них. их», — говорит Марина Кудра, докторант кафедры микротехнологий и нанонауки и ведущий автор исследования.
*****
Министерство энергетики выделило 400,000 XNUMX долларов на исследования профессора Университета Стоуни-Брук в области квантовых вычислений
Университет Стоуни-Брук в Нью-Йорке объявил о новом двухлетнем партнерстве между Министерством энергетики и Университетом Стоуни-Брук. NextGov's Александра Келли из NextGov обсудили политику, определяющую эту награду. Краткое изложение Quantum News Briefs приводится ниже. награда и ее статья я
Двухлетний грант Министерства энергетики в размере 400,000 1 долларов был присужден школьному доценту информатики Супарте Поддер с XNUMX сентября. Исследования Поддера будут сосредоточены на квантовых свидетелях или фрагментах данных, которые работают, чтобы помочь и подтвердить ответ на данное вычисление.
«Моя работа направлена на то, чтобы выяснить, лучше ли квантовые вычисления, чем традиционные типы вычислений», — объяснил Поддер в пресс-релизе. «Мы будем делать это, сравнивая квантовые и классические не только с точки зрения стандартных ресурсов, таких как время и пространство, необходимые для вычислений, но и с точки зрения более широких и абстрактных ресурсов, таких как вычислительные советы и свидетельство».
Чтобы лучше наблюдать и понимать квантовых свидетелей, Поддер будет работать над разработкой новых квантовых алгоритмов и продолжит исследовать механические свойства свидетелей.
Этот грант поддерживает более масштабный план администрации Байдена по продвижению исследований в области квантовых вычислений в США. А поскольку другие страны также инвестировали в квантовые исследования, федеральные агентства недавно сосредоточились на разработке надежной постквантовой криптографии и соответствующих стандартов для общедоступных и частных сетей для защиты конфиденциальных данных. данные потенциальной мощности квантовых компьютеров по взлому шифрования
*****
Сандра К. Хелсел, доктор философии. занимается исследованиями и отчетами о передовых технологиях с 1990 года. У нее есть докторская степень. из Университета Аризоны.
