Tony Uttley ประธาน Quantinuum และซีโอโอของ Quantinuum ได้ประกาศความสำเร็จที่สำคัญ 27 ประการเมื่อเร็ว ๆ นี้ Quantum News Briefs สรุปข่าวประชาสัมพันธ์วันที่ XNUMX กันยายนที่บรรยายถึงความสำเร็จเหล่านั้น คลิกที่นี่เพื่ออ่านประกาศที่เต็มไปด้วยข้อมูลพร้อมภาพประกอบบนเว็บไซต์ Quantinuum
เหตุการณ์สำคัญทั้งสามซึ่งแสดงถึงการเร่งความเร็วที่ดำเนินการได้สำหรับระบบนิเวศคอมพิวเตอร์ควอนตัม ได้แก่: (i) ความสามารถใหม่ด้านเกทมุมที่กำหนดเองบนฮาร์ดแวร์ซีรีส์ H (ii) บันทึก QV อีกฉบับสำหรับฮาร์ดแวร์ System Model H1 และ (iii) เหนือ ดาวน์โหลด TKET แบบโอเพ่นซอร์สของ Quantinuum 500,000 ครั้ง ซึ่งเป็นชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ควอนตัม (SDK) ชั้นนำของโลก
“Quantinuum กำลังเร่งสร้างผลกระทบของคอมพิวเตอร์ควอนตัมต่อโลก” Uttley กล่าว “เรากำลังก้าวหน้าอย่างมากทั้งในด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของเรา นอกเหนือจากการสร้างชุมชนนักพัฒนาที่ใช้ TKET SDK ของเรา” Uttley อธิบาย
การวัดปริมาตรควอนตัมล่าสุดที่ 8192 นี้มีความสำคัญเป็นพิเศษ และเป็นครั้งที่สองในปีนี้ Quantinuum ได้เผยแพร่บันทึก QV ใหม่บนแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ดักจับไอออน System Model H1 ซึ่งขับเคลื่อนโดย Honeywell
กุญแจสำคัญในการบรรลุบันทึกล่าสุดนี้คือความสามารถใหม่ของการนำเกตสองควิบิตแบบมุมที่กำหนดเองไปใช้โดยตรง สำหรับวงจรควอนตัมหลายๆ วงจร วิธีใหม่ในการทำเกท 1 คิวบิตนี้ช่วยให้สร้างวงจรได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และนำไปสู่ผลลัพธ์ที่มีความเที่ยงตรงสูงขึ้น การออกแบบเกตใหม่นี้ถือเป็นวิธีที่สามสำหรับ Quantinuum ในการปรับปรุงประสิทธิภาพของรุ่น HXNUMX ดร. เจนนี่ สแตรเบิลลีย์ ผู้อำนวยการอาวุโสฝ่ายการจัดการข้อเสนอของ Quantinuum กล่าว
ความสามารถใหม่อันทรงพลัง: ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับประตูมุมที่กำหนดเอง
ปัจจุบัน นักวิจัยสามารถทำประตูควิบิตเดี่ยวได้ — การหมุนบนควิบิตเดียว — หรือเกทสองควิบิตที่พันกันอย่างสมบูรณ์ เป็นไปได้ที่จะสร้างการดำเนินการควอนตัมใดๆ จากบล็อคส่วนประกอบเหล่านั้น ด้วยประตูมุมตามอำเภอใจ แทนที่จะมีเกตขนาด XNUMX คิวบิตที่พันกันเต็มที่ นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้เกทขนาด XNUMX คิวบิตที่พันกันบางส่วนได้
นี่เป็นความสามารถใหม่อันทรงพลัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอัลกอริธึมควอนตัมระดับกลางที่มีสัญญาณรบกวน การสาธิตอีกอย่างหนึ่งจากทีม Quantinuum คือการใช้เกตสองควิบิตแบบมุมที่กำหนดเองเพื่อศึกษาการเปลี่ยนเฟสที่ไม่สมดุล ซึ่งมีรายละเอียดทางเทคนิคอยู่ใน arXiv ที่นี่
ก้าวใหม่ของปริมาณควอนตัม
นี่แสดงถึงความสำเร็จครั้งใหม่ในปริมาตรควอนตัมซึ่งต้องใช้วงจรตามอำเภอใจ ที่แต่ละส่วนของวงจรปริมาตรควอนตัม คิวบิตจะถูกจับคู่แบบสุ่มและดำเนินการสองคิวบิตที่ซับซ้อน เกต SU(4) นี้สามารถสร้างได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยใช้เกท XNUMX คิวบิตแบบมุมที่ต้องการ ซึ่งช่วยลดข้อผิดพลาดในแต่ละขั้นตอนของอัลกอริทึม
การสร้างระบบนิเวศควอนตัมในหมู่นักพัฒนา
นอกจากนี้ Quantinuum ยังประสบความสำเร็จอีกขั้นด้วยการดาวน์โหลด TKET มากกว่า 500,000 ครั้ง
TKET คือชุดพัฒนาซอฟต์แวร์ขั้นสูงสำหรับการเขียนและการรันโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบเกท TKET ช่วยให้นักพัฒนาเพิ่มประสิทธิภาพอัลกอริธึมควอนตัมของตน และลดทรัพยากรการคำนวณที่จำเป็น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในยุค NISQ อิลยาส ข่าน ซีอีโอของ Quantinuum กล่าวว่า "แม้ว่าเราจะมีจำนวนผู้ใช้ TKET ไม่แน่นอน แต่ก็ชัดเจนว่าเรากำลังเติบโตไปสู่ผู้คนนับล้านทั่วโลกที่ใช้ประโยชน์จากเครื่องมือสำคัญที่บูรณาการข้ามแพลตฟอร์มต่างๆ และสร้างสิ่งเหล่านั้น แพลตฟอร์มทำงานได้ดีขึ้น เรายังคงตื่นเต้นกับวิธีที่ TKET ช่วยให้เกิดประชาธิปไตยและเร่งสร้างนวัตกรรมในการประมวลผลควอนตัม”
ข้อมูลเพิ่มเติมสำหรับ Quantum Volume 8192
System Model H1-1 ประสบความสำเร็จในการผ่านเกณฑ์มาตรฐานปริมาณควอนตัม 8192 โดยให้ผลลัพธ์ที่หนักหน่วง 69.33% ของเวลา โดยมีช่วงความเชื่อมั่น 95% ขอบเขตล่างที่ 68.38% ซึ่งสูงกว่าเกณฑ์ 2/3
*****
เป้าหมายของ PsiQuantum ที่จะมีประสิทธิภาพเหนือกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมโฟโตนิกจำนวนล้านคิวบิต
ในช่วงก่อตั้งบริษัท ทีมงาน PsiQuantum ได้ตั้งเป้าหมายที่จะสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมโฟโตนิกที่ทนทานต่อข้อผิดพลาดจำนวนหนึ่งล้านคิวบิต พวกเขายังเชื่อว่าวิธีเดียวที่จะสร้างเครื่องจักรดังกล่าวได้คือการผลิตในโรงหล่อเซมิคอนดักเตอร์ Paul Smith-Goodson กล่าวถึงเทคโนโลยีของบริษัทและแผนระยะยาวในช่วงล่าสุด บทความ Forbes สรุปด้านล่าง:
แสงใช้สำหรับการดำเนินการต่างๆ ในตัวนำยิ่งยวดและคอมพิวเตอร์ควอนตัมอะตอม PsiQuantum ยังใช้แสงและเปลี่ยนโฟตอนของแสงที่มีขนาดเล็กมากให้เป็นคิวบิต ในบรรดาโทนิคคิวบิตสองประเภท ได้แก่ แสงบีบและโฟตอนเดี่ยว เทคโนโลยีที่ PsiQuantum เลือกใช้คือคิวบิตโฟตอนเดี่ยว
ดร. แชดโบลต์อธิบายว่าการตรวจจับโฟตอนเพียงตัวเดียวจากลำแสงนั้นคล้ายคลึงกับการรวบรวมหยดน้ำที่ระบุเพียงหยดเดียวจากปริมาตรของแม่น้ำอเมซอนที่จุดที่กว้างที่สุด “กระบวนการนั้นเกิดขึ้นบนชิปขนาดหนึ่งในสี่” ดร. แชดโบลต์กล่าว “วิศวกรรมและฟิสิกส์ที่ไม่ธรรมดากำลังเกิดขึ้นภายในชิป PsiQuantum เรากำลังปรับปรุงความเที่ยงตรงของชิปและประสิทธิภาพของแหล่งกำเนิดโฟตอนเดี่ยวอย่างต่อเนื่อง”
เมื่อ PsiQuantum ประกาศการระดมทุน Series D เมื่อปีที่แล้ว บริษัทเปิดเผยว่าได้ก่อตั้งความร่วมมือกับ GlobalFoundries ที่ไม่เปิดเผยก่อนหน้านี้ ในสายตาสาธารณะ ความร่วมมือดังกล่าวสามารถสร้างกระบวนการผลิตชิปควอนตัมโฟโตนิกชนิดแรกได้ กระบวนการผลิตนี้ผลิตแผ่นเวเฟอร์ขนาด 300 มิลลิเมตรที่มีแหล่งกำเนิดโฟตอนเดี่ยวหลายพันแหล่ง และเครื่องตรวจจับโฟตอนเดี่ยวในจำนวนที่สอดคล้องกัน
PsiQuantum เลือกใช้โฟตอนเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วยเหตุผลหลายประการ:
**โฟตอนไม่รู้สึกถึงความร้อน และส่วนประกอบโฟตอนส่วนใหญ่ทำงานที่อุณหภูมิห้อง
**เครื่องตรวจจับโฟตอนควอนตัมตัวนำยิ่งยวดของ PsiQuantum จำเป็นต้องระบายความร้อน แต่ทำงานที่อุณหภูมิร้อนกว่าคิวบิตตัวนำยิ่งยวดประมาณ 100 เท่า
**โฟตอนไม่ได้รับผลกระทบจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
*****
นักวิจัยด้านเทคโนโลยีควอนตัมจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Chalmers ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเทคนิคในการควบคุมสถานะควอนตัมของแสงในช่องสามมิติ นอกเหนือจากการสร้างสถานะที่ทราบกันดีอยู่แล้ว นักวิจัยยังเป็นคนแรกที่แสดงให้เห็นถึงสถานะเฟสลูกบาศก์ที่เป็นที่ต้องการมานาน ความก้าวหน้าครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการแก้ไขข้อผิดพลาดอย่างมีประสิทธิภาพในคอมพิวเตอร์ควอนตัม
อุปสรรคสำคัญในการทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีประโยชน์ในทางปฏิบัติก็คือ ระบบควอนตัมที่ใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลมีแนวโน้มที่จะเกิดสัญญาณรบกวนและการรบกวน ซึ่งทำให้เกิดข้อผิดพลาด การแก้ไขข้อผิดพลาดเหล่านี้เป็นความท้าทายสำคัญในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม แนวทางที่มีแนวโน้มคือการแทนที่คิวบิตด้วยตัวสะท้อนเสียง
อย่างไรก็ตาม การควบคุมสถานะของเครื่องสะท้อนกลับถือเป็นความท้าทายที่นักวิจัยควอนตัมทั่วโลกกำลังต่อสู้ดิ้นรน และผลลัพธ์จากชาลเมอร์สก็ช่วยให้บรรลุเป้าหมายดังกล่าวได้ เทคนิคที่พัฒนาขึ้นที่ Chalmers ช่วยให้นักวิจัยสามารถสร้างสถานะควอนตัมของแสงที่แสดงไว้ก่อนหน้านี้เกือบทั้งหมด เช่น สถานะของแมวของชโรดิงเงอร์ หรือสถานะ Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) และสถานะเฟสลูกบาศก์ ซึ่งเป็นสถานะที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ในทางทฤษฎีเท่านั้น
“สถานะลูกบาศก์เฟสเป็นสิ่งที่นักวิจัยควอนตัมหลายคนพยายามสร้างในทางปฏิบัติมาเป็นเวลายี่สิบปีแล้ว ความจริงที่ว่าตอนนี้เราสามารถทำเช่นนี้ได้เป็นครั้งแรกเป็นการแสดงให้เห็นว่าเทคนิคของเราทำงานได้ดีเพียงใด แต่ความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดคือมีหลายสถานะที่มีความซับซ้อนแตกต่างกันออกไป และเราได้พบเทคนิคที่สามารถสร้าง พวกเขา” Marina Kudra นักศึกษาปริญญาเอกจากภาควิชาไมโครเทคโนโลยีและนาโนศาสตร์และเป็นผู้เขียนหลักของการศึกษากล่าว
*****
DOE มอบเงินสนับสนุน 400,000 ดอลลาร์สหรัฐฯ ให้กับการวิจัยคอมพิวเตอร์ควอนตัมของศาสตราจารย์ Stony Brook University
ความร่วมมือสองปีใหม่ระหว่างกระทรวงพลังงานและมหาวิทยาลัย Stony Brook ได้รับการประกาศโดยมหาวิทยาลัย Stony Brook ในนิวยอร์ก ต่อไปของรัฐบาล อเล็กซานดรา เคลลีย์ ของ NextGov กล่าวถึงนโยบายการขับเคลื่อนรางวัลนี้ สรุปข่าวควอนตัมสรุปด้านล่าง รางวัลและบทความของเธอฉัน
เงินช่วยเหลือ DOE สองปีจำนวน 400,000 ดอลลาร์เป็นมอบให้กับผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ของโรงเรียน Supartha Podder ซึ่งมีผลตั้งแต่วันที่ 1 กันยายน การวิจัยของ Podder จะมุ่งเน้นไปที่พยานควอนตัมหรือชิ้นส่วนของข้อมูลที่ทำงานเพื่อให้ความช่วยเหลือและรับรองคำตอบสำหรับการคำนวณที่กำหนดโดยเฉพาะ
“งานของฉันดูว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมดีกว่าคอมพิวเตอร์แบบเดิมหรือไม่” Podder อธิบายในการแถลงข่าว “เราจะทำเช่นนี้โดยไม่เพียงแต่เปรียบเทียบควอนตัมกับคลาสสิกในแง่ของทรัพยากรมาตรฐาน เช่น เวลาและพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับการคำนวณ แต่ยังรวมถึงในแง่ของทรัพยากรที่กว้างขึ้นและเป็นนามธรรมมากขึ้น เช่น คำแนะนำด้านการคำนวณและการเป็นสักขีพยาน”
เพื่อที่จะสังเกตและทำความเข้าใจพยานควอนตัมได้ดีขึ้น Podder จะทำงานเกี่ยวกับการออกแบบอัลกอริธึมควอนตัมใหม่ และตรวจสอบคุณสมบัติเชิงกลของพยานต่อไป
เงินช่วยเหลือนี้สนับสนุนแผนการที่ใหญ่กว่าของฝ่ายบริหารของ Biden เพื่อพัฒนาการวิจัยคอมพิวเตอร์ควอนตัมในสหรัฐอเมริกา และเนื่องจากประเทศอื่นๆ ได้ลงทุนในการวิจัยควอนตัมด้วย หน่วยงานรัฐบาลกลางจึงมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาการเข้ารหัสหลังควอนตัมที่แข็งแกร่งและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับเครือข่ายสาธารณะและส่วนตัวเพื่อปกป้องความละเอียดอ่อน ข้อมูลจากพลังการเข้ารหัสที่อาจถอดรหัสได้ของคอมพิวเตอร์ควอนตัม
*****
แซนดรา เค. เฮลเซล, Ph.D. ได้ทำการวิจัยและรายงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีชายแดนมาตั้งแต่ปี 1990 เธอสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอก จากมหาวิทยาลัยแอริโซนา
