By Sandra Helsel 21 Eylül 2022'de yayınlandı
Quantum Haber Özetleri 21 Eylül Zapata Computing ve University of Hull'dan kuantuma hazır uzay keşfi konusundaki işbirlikleri hakkında haberler ve ardından NYU'nun Kuantum Bilgi Fiziği Merkezi ve NYU mezunlarını ve lisans öğrencilerini Kuantum Bilgi Fiziği konusunda eğitmek için IBM Quantum ortağı ile açılıyor. Üçüncüsü, Bitcoin'e karşı kuantum bilgisayarları tartışmasıdır: CISA, çağdaş şifrelemenin kırılabileceği ve DAHA FAZLASI konusunda uyarıyor.
*****
Zapata Computing ve University of Hull, kuantuma hazır uzay keşfi konusunda iş birliğini sürdürüyor
Zapata Computing, Hull Üniversitesi'ni gelecekteki uzay keşifleri için kuantuma hazır hale getirme misyonunda önemli ilerleme kaydettiğini duyurdu. Quantum News Briefs aşağıdaki duyuruyu özetlemektedir.
İşbirliğinin ilk yılında, her iki ekip de derin uzayda yaşam belirtileri arayışını genişletme planlarını genişletmek için yeterli ilerleme kaydetti.
Zapata ve Hull Üniversitesi birlikte, gürültülü kuantum cihazlarından anlamlı verileri tahmin etmek için yeni teknikler geliştirdiler ve bunu, en son teknolojiye sahip klasik simülasyonlarla karşılaştırılabilir sonuçlar elde etmek için hidrojenin dönme titreşim spektrumunu hesaplamak için kullandılar. deneysel sonuçların yanı sıra. Bu yeni kuantum teknikleriyle elde edilen sonuçlar, uzayda moleküler hidrojeni tespit etmek için şimdiden kullanılabilir.
İlerlemenin büyük bir kısmı, Hull Üniversitesi'nin Büyük Bilgi İşlem yeteneklerini klasik bilgisayarlardan kuantum bilgisayarlara başarılı bir şekilde geçirmesinden kaynaklanmaktadır. Büyük Bilgi İşlem, Zapata'nın kurumsal ve diğer teknolojik olarak gelişmiş kuruluşların hesaplama açısından en karmaşık sorunlarını ele almak için gereken heterojen ve dağıtılmış bilgi işlem kaynakları için pazar kategorisi için kullandığı terimdir. Büyük Veri ve yapay zeka gibi önceki teknik devrimleri temel alır ve çok çeşitli klasik (ör. GPU, TPU, CPU), yüksek performanslı (HPC) ve kuantum bilgi işlem kaynaklarını (ör. kuantumdan ilham alan bilgisayarlar, NISQ cihazları, hata -toleranslı kuantum bilgisayarları).
Hull Üniversitesi'nde Moleküler Fizik ve Astrokimya kıdemli öğretim görevlisi Dr. David Benoit, "Bugün başarmaya çalıştığımız şeyin ölçeği ürkütücü," dedi. "Uzayda aradığımız 16,000'den fazla farklı yaşamı gösteren molekül var, ancak gelecekte daha güçlü hale geldikçe kuantum bilgisayarlarla aramamızı önemli ölçüde artırabiliriz. Ve bu güce ihtiyacımız olacak. Burada samanlıkta iğne aramıyoruz. Bu kolay olurdu. Bu çaba, daha çok bir depodaki toz zerresini kamışla aramaya benziyor.”
*****
NYU'nun Kuantum Bilgi Fiziği Merkezi ve IBM Quantum, NYU mezunlarını ve lisans öğrencilerini Kuantum Bilgi Fiziği konusunda eğitmek için iş birliği yapıyor
New York Üniversitesi'nin Kuantum Bilgi Fiziği Merkezi ve teknoloji şirketinin bir araştırma kolu olan IBM Quantum, NYU lisans öğrencilerini ve mezunlarını kuantum bilgi fiziği konusunda eğitmek için bir ortaklık kurdu.
IBM Quantum, NYU Kuantum Bilgi Fiziği Merkezi'nde lisans ve yüksek lisans öğrencisi araştırmacıları şirketin eğitiminde ücretli stajyer olarak işe alacak. yaz stajı programı. Programa katılan öğrenciler, yazı hem IBM hem de NYU'da kuantum bilgi fiziği alanında ortak araştırma yaparak geçirecekler.
IBM Kuantum araştırmacısı ve Kuzey Amerika eğitim lideri Olivia Lanes, "Kuantum bilişim, klasik hesaplamada zor olan değerli sorunları çözme potansiyeline sahip" diyor. "Ve alan, bu potansiyeli gerçekleştirmeye çoğu insanın anladığını düşündüğümden çok, çok daha yakın. Kuantum kadar hızlı olgunlaşan bir teknolojiye sahip olduğunuzda, o teknolojiyi etkili bir şekilde kullanabilen bir iş gücü oluşturmak için bu tür endüstri-akademik ortaklıklara ihtiyacınız vardır. NYU, kuantum bilgi bilimine uzun süredir muazzam bir katkıda bulunuyor. Şimdi, Kuantum Bilgi Fiziği Merkezi'nin lansmanının ardından, öğrenci araştırmacılarını bir sonraki seviyeye taşımak için üzerimize düşeni yapmaktan heyecan duyuyoruz.”
*****
Kuantum hatalarını düzeltmek için yeni bir şema
Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden (OIST) Profesör Jason Twamley liderliğindeki Kuantum Makineleri Birimi'nde doktora sonrası araştırmacı olan Dr. Sangkha Borah ve İrlanda, Dublin'deki Trinity College ve Brisbane, Avustralya'daki Queensland Üniversitesi'ndeki işbirlikçileri, yeni bir kuantum hata düzeltme (QEC) tekniği önerdiler. Quantum News Briefs aşağıda özetlemektedir.
"QEC'yi doğru bir şekilde nasıl gerçekleştireceğimizi anlayabilirsek, çok yakında kullanılabilir kuantum bilgisayarlara sahip olabiliriz."
QEC'ye ulaşmak, dolaşıklık adı verilen bir kuantum mekanik özelliği kullanarak birden fazla kübit koleksiyonu yapmayı içerir. Qubitlerde meydana gelen hataları tespit etmek için bir QEC şeması, sendrom ölçümleri olarak bilinen bir dizi ölçüm uygulamalıdır. Bu ölçümler, en yakın iki kübitin aynı yönde hizalanıp hizalanmadığını değerlendirir. Bu ölçümlerin sonuçlarına sendrom adı verilir ve bunlara dayanarak kübitlerdeki hata tespit edilip sonradan düzeltilebilir.
Yaygın olarak kullanılan QEC şemaları genellikle yavaştır ve gerçek zamanlı olarak yakalayıp düzeltemedikleri hatalar nedeniyle kübitlerde depolanan bilgilerin hızlı bir şekilde kaybolmasına neden olurlar. Dr. Borah ve meslektaşları, sürekli ölçüm adı verilen bir yaklaşım kullandılar. Bu tür ölçümler, geleneksel projektif ölçümlerden çok daha hızlı bir şekilde kaynak açısından oldukça verimli bir şekilde gerçekleştirilebilir. Sürekli kuantum için ölçüm tabanlı tahmin edici şeması adı verilen bir QEC şeması geliştirdiler. hata düzeltme (MBE-CQEC), kısmi, gürültülü sendrom ölçümlerindeki hataları hızlı ve verimli bir şekilde tespit edip düzeltebilir. Kuantum sistemindeki hataları tahmin eden, gürültüyü mükemmel bir şekilde filtreleyen ve bunları düzeltmek için geri bildirim uygulayan bir dış denetleyici (veya tahmin edici) görevi görecek güçlü bir klasik bilgisayar kurdular.
Tam çaba yakın zamanda yayınlandı Fiziksel İnceleme Araştırması.
*****
Bitcoin ve kuantum bilgisayarları: CISA, çağdaş şifrelemenin bozulabileceği konusunda uyarıyor
Çağdaş şifreleme tekniklerinden yararlanan kripto para birimleri, bir gün e-posta, mesajlaşma hizmetleri ve çevrimiçi bankacılık gibi diğer dijital iletişimlerin yanı sıra kuantum bilgisayarlar tarafından kırılabilir. Yakın zamana göre bu CISA raporu Ağustos sonunda yayınlandı. Quantum News Briefs, Bitcoin.com'un Haber Lideri Jamie Redman'ın ABD hükümetinin son yayınladığı CISA kuantum uyarısı ve bunun kripto topluluğu için anlamı hakkında yakın zamanda yaptığı bir tartışmayı özetliyor. Redman'ın Bitcoin hakkındaki kapsamlı makalesini okumak için buraya tıklayın.
ABD hükümeti Siber Güvenlik ve Altyapı Güvenliği Ajansı (CISA) kuruluşu, raporunda kuantum sonrası kriptografiye geçişin gerekli olduğunu vurguluyor. CISA'nın raporunun ayrıntıları, "Harekete geçmek için kuantum bilgisayarların düşmanlarımız tarafından kullanılmasını beklemeyin" diyor. "İlk hazırlıklar, kullanıma sunulduğunda kuantum sonrası kriptografi standardına sorunsuz bir geçiş sağlayacaktır."
birçok kişi, hükümetin uyarılarının ve Honeywell, Google, Microsoft ve diğerlerinin kuantum tabanlı son teknolojik başarılarının, insanların kuantum sonrası kriptografiyi benimsemesi için ihtiyaç duyduğu teşvikler olduğunu düşünüyor.
Kuantum bilgisayarlar, günümüzün çağdaş kripto ve matematiksel sistemleriyle ilgili güçlü denklemleri hesaplamak için karmaşık fizik kullanır. 1998'den beri, süper kuantum bilgisayarlar, 14 kalsiyum iyon kübiti dolaşmış 2011 içinde, 16 süper iletken kübit 2018, ve 18 dolaşık kübit CISA, kuantum bilgisayarların yeni fırsatlar yaratacağını, ancak teknolojinin şifreleme güvenliği açısından da olumsuz sonuçlara yol açacağını söylüyor.
CISA'nın raporunda, “Ulus devletler ve özel şirketler, kuantum bilgisayarların yeteneklerini aktif olarak takip ediyor” diyor. “Kuantum bilgi işlem heyecan verici yeni olasılıklar sunuyor; ancak bu yeni teknolojinin sonuçları, mevcut kriptografik standartlara yönelik tehditleri içeriyor.”
Birçok makale, araştırma raporu ve ana başlıklar iddia kuantum hesaplama herhangi bir çağdaş şifrelemeyi kır ve hatta trafik sıkışıklığını ve kazaları tahmin edin onlar olmadan önce. Bununla birlikte, Bitcoin savunucuları çeşitli vesilelerle Satoshi'nin yarattığı SHA256 şifrelemesinin kuantum sonrası dünyaya karşı zorlu bir düşman olduğunu söylediler.
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. 1990'dan beri öncü teknolojiler üzerine araştırma ve raporlama yapmaktadır. Doktora derecesine sahiptir. Arizona Üniversitesi'nden.
