Predsednik Quantinuuma in COO Tony Uttley je pred kratkim objavil tri velike dosežke. Quantum News Briefs povzema objavo novic z dne 27. septembra, ki opisuje te dosežke. Kliknite tukaj, če želite prebrati celotno informacijsko bogato obvestilo z ilustracijami na spletnem mestu Quantinuum.
Trije mejniki, ki predstavljajo uporabno pospešitev za kvantni računalniški ekosistem, so: (i) nove zmožnosti vrat poljubnega kota na strojni opremi serije H, (ii) še en rekord QV za strojno opremo System Model H1 in (iii) nad 500,000 prenosov odprtokodnega TKET podjetja Quantinuum, vodilnega kompleta za razvoj kvantne programske opreme (SDK) na svetu
"Quantinuum pospešuje vpliv kvantnega računalništva na svet," je dejal Uttley. »Pomembno napredujemo z našo strojno in programsko opremo, poleg tega pa gradimo skupnost razvijalcev, ki uporabljajo naš TKET SDK,« pojasnjuje Uttley
Ta najnovejša meritev kvantne prostornine 8192 je še posebej pomembna in je že drugič letos, ko je Quantinuum objavil nov zapis QV na svoji kvantni računalniški platformi z ujetimi ioni, System Model H1, ki jo poganja Honeywell.
Ključ do doseganja tega najnovejšega rekorda je nova zmožnost neposredne implementacije dvokubitnih vrat poljubnega kota. Za mnoga kvantna vezja ta nov način izdelave vrat z dvema kubitoma omogoča učinkovitejšo konstrukcijo vezja in vodi do višjih rezultatov zvestobe. Ta nova zasnova vrat predstavlja tretjo metodo za Quantinuum za izboljšanje učinkovitosti generacije H1, je dejala dr. Jenni Strabley, višja direktorica upravljanja ponudbe pri Quantinuumu.
Zmogljiva nova zmogljivost: več informacij o poljubnih kotnih vratih
Trenutno lahko raziskovalci naredijo vrata z enojnim kubitom – rotacije na enem samem kubitu – ali popolnoma zapletena dvokubitna vrata. Samo iz teh gradnikov je mogoče zgraditi katero koli kvantno operacijo. Pri poljubnih kotnih vratih lahko znanstveniki namesto dvokubitnih vrat, ki se popolnoma zapletajo, uporabijo dvokubitna vrata, ki se delno zapletajo.
To je zmogljiva nova zmogljivost, zlasti za hrupne kvantne algoritme srednjega obsega. Druga predstavitev ekipe Quantinuum je bila uporaba dvokubitnih vrat s poljubnim kotom za preučevanje neravnovesnih faznih prehodov, katerih tehnične podrobnosti so na voljo na arXiv tukaj.
Nov mejnik v kvantnem obsegu
To predstavlja nov mejnik v kvantni prostornini, ki zahteva delovanje poljubnih vezij. Na vsaki rezini kroga kvantnega volumna so kubiti naključno seznanjeni in izvedena je zapletena dvokubitna operacija. Ta vrata SU(4) je mogoče učinkoviteje konstruirati z dvokubitnimi vrati s poljubnim kotom, kar zmanjša napako pri vsakem koraku algoritma.
Gradnja kvantnega ekosistema med razvijalci
Quantinuum je dosegel še en mejnik: več kot 500,000 prenosov TKET.
TKET je napreden komplet za razvoj programske opreme za pisanje in izvajanje programov na kvantnih računalnikih z vrati. TKET omogoča razvijalcem, da optimizirajo svoje kvantne algoritme in zmanjšajo potrebne računalniške vire, kar je pomembno v dobi NISQ. Izvršni direktor Quantinuuma Ilyas Khan je dejal: »Čeprav nimamo natančnega števila uporabnikov TKET, je jasno, da rastemo proti milijonu ljudi po vsem svetu, ki so izkoristili prednost kritičnega orodja, ki se integrira na več platformah in omogoča, da platforme delujejo bolje. Še naprej smo navdušeni nad tem, kako TKET pomaga pri demokratizaciji in pospeševanju inovacij v kvantnem računalništvu.«
Dodatni podatki za Quantum zvezek 8192
Sistemski model H1-1 je uspešno prestal merilo kvantnega volumna 8192, pri čemer je v 69.33 % primerov dosegel težke rezultate, s spodnjo mejo 95-odstotnega intervala zaupanja 68.38 %, kar je nad pragom 2/3.
*****
Cilj PsiQuantuma preseči vsak superračunalnik s svojim fotonskim kvantnim računalnikom z milijoni kubitov
Ob ustanovitvi podjetja si je ekipa PsiQuantum postavila cilj zgraditi fotonski kvantni računalnik z milijonom kubitov, odporen na napake. Verjeli so tudi, da je edini način za ustvarjanje takega stroja ta, da ga izdelajo v livarni polprevodnikov. Paul Smith-Goodson razpravlja o tehnologiji in dolgoročnih načrtih podjetja v zadnjem času Forbes članek povzeto spodaj:
Svetloba se uporablja za različne operacije v superprevodnikih in atomskih kvantnih računalnikih. PsiQuantum uporablja tudi svetlobo in pretvarja neskončno majhne fotone svetlobe v kubite. Izmed dveh vrst fotonskih kubitov – stisnjene svetlobe in posameznih fotonov – so PsiQuantumova izbrana tehnologija enofotonski kubiti.
Dr. Shadbolt je pojasnil, da je zaznavanje enega samega fotona iz svetlobnega žarka podobno zbiranju ene same določene kapljice vode iz volumna reke Amazonke na njeni najširši točki. "Ta proces poteka na čipu velikosti četrtine," je dejal dr. Shadbolt. »Znotraj čipov PsiQuantum se dogajata izjemni inženiring in fizika. Nenehno izboljšujemo zvestobo čipa in zmogljivost vira enega fotona.«
Ko je PsiQuantum pred enim letom napovedal financiranje serije D, je podjetje razkrilo, da je sklenilo prej nerazkrito partnerstvo z GlobalFoundries. Partnerstvu je uspelo zgraditi prvi proizvodni proces te vrste za fotonske kvantne čipe zunaj pogleda javnosti. Ta proizvodni proces proizvaja 300-milimetrske rezine, ki vsebujejo na tisoče virov posameznih fotonov in ustrezno število detektorjev posameznih fotonov.
PsiQuantum se je odločil uporabiti fotone za izdelavo svojega kvantnega računalnika iz več razlogov:
**Fotoni ne čutijo toplote in večina fotonskih komponent deluje pri sobni temperaturi.
**PsiQuantumovi superprevodni kvantni fotonski detektorji zahtevajo hlajenje, vendar delujejo pri približno 100-krat višji temperaturi kot superprevodni kubiti
**Elektromagnetne motnje ne vplivajo na fotone
*****
Raziskovalcem kvantne tehnologije na Tehnološki univerzi Chalmers je uspelo razviti tehniko za nadzor kvantnih stanj svetlobe v tridimenzionalni votlini. Poleg ustvarjanja prej znanih stanj so raziskovalci prvi, ki so dokazali dolgo iskano kubično fazno stanje. Preboj je pomemben korak k učinkovitemu odpravljanju napak v kvantnih računalnikih.
Glavna ovira pri realizaciji praktično uporabnega kvantnega računalnika je, da so kvantni sistemi, ki se uporabljajo za kodiranje informacij, nagnjeni k šumu in motnjam, kar povzroča napake. Popravljanje teh napak je ključni izziv pri razvoju kvantnih računalnikov. Obetaven pristop je zamenjava kubitov z resonatorji.
Vendar pa je nadzorovanje stanj resonatorja izziv, s katerim se spopadajo kvantni raziskovalci po vsem svetu. In rezultati iz Chalmersa so način za to. Tehnika, ki so jo razvili pri Chalmersu, omogoča raziskovalcem, da ustvarijo skoraj vsa prej dokazana kvantna stanja svetlobe, kot so na primer stanja Schrödingerjeve mačke ali Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) in kubično fazno stanje, stanje, ki je bilo prej opisano le v teoriji.
»Kubično fazno stanje je nekaj, kar mnogi kvantni raziskovalci poskušajo ustvariti v praksi že dvajset let. Dejstvo, da nam je zdaj to uspelo prvič, dokazuje, kako dobro deluje naša tehnika, a najpomembnejši napredek je, da obstaja toliko stanj različne kompleksnosti in da smo našli tehniko, ki lahko ustvari katero koli od jih,« pravi Marina Kudra, doktorska študentka na Oddelku za mikrotehnologijo in nanoznanosti in glavna avtorica študije.
*****
DOE dodeli 400,000 $ raziskavam kvantnega računalništva profesorja Univerze Stony Brook
Univerza Stony Brook v New Yorku je napovedala novo dveletno partnerstvo med Ministrstvom za energetiko in univerzo Stony Brook. NextGov's Alexandra Kelley iz NextGov razpravljali o politiki, ki vodi to nagrado. Quantum News Briefs povzema spodaj. nagrado in njen članek i
Dvoletna donacija DOE v višini 400,000 $ je bila dodeljena šolski docentki za računalništvo Suparthi Podder od 1. septembra. Podderjeva raziskava se bo posebej osredotočila na kvantne priče ali dele podatkov, ki delujejo kot pomoč in potrjujejo odgovor na dani izračun.
"Moje delo je videti, ali je kvantno računalništvo boljše od tradicionalnih vrst računalništva," je pojasnil Podder v sporočilu za javnost. "To bomo storili tako, da ne bomo primerjali kvantnih s klasičnimi v smislu standardnih virov, kot sta čas in prostor, potreben za računanje, temveč tudi v smislu širših in bolj abstraktnih virov, kot so računalniški nasveti in priče."
Da bi bolje opazoval in razumel kvantne priče, bo Podder delal na oblikovanju novih kvantnih algoritmov in nadaljeval z raziskovanjem mehanskih lastnosti prič.
Ta nepovratna sredst podatkov iz potencialne moči šifriranja kvantnih računalnikov
*****
Sandra K. Helsel, dr. raziskuje in poroča o mejnih tehnologijah od leta 1990. Ima doktorat znanosti. z Univerze v Arizoni.
