By Сандра Хелсель опубліковано 21 вересня 2022 р
Quantum News Briefs 21 вересня відкривається новинами від Zapata Computing та Університету Халла про їхню співпрацю в дослідженні космосу, готового до квантової технології, а потім Центр квантової інформаційної фізики Нью-Йоркського університету та партнер IBM Quantum для навчання випускників і студентів Нью-Йоркського університету квантовій інформаційній фізиці. По-третє, обговорення біткойна та квантових комп’ютерів: CISA попереджає, що сучасне шифрування може зламати І БІЛЬШЕ.
*****
Zapata Computing і Університет Халла продовжують співпрацю в дослідженні космосу з квантовою технологією
Компанія Zapata Computing оголосила, що вона досягла значного прогресу у своїй місії з квантової готовності Університету Халла до майбутніх досліджень космосу. Quantum News Briefs підсумовує наведене нижче оголошення.
За рік співпраці обидві команди досягли достатнього прогресу, щоб розширити свої плани щодо розширення пошуків індикаторів життя в глибокому космосі.
Разом Сапата та Університет Халла розробили нові методи екстраполяції значущих даних із шумових квантових пристроїв і використали їх для розрахунку ро-коливального спектру водню для отримання результатів, які можна порівняти з найсучаснішими класичними симуляціями, оскільки а також результати експериментів. Результати, отримані за допомогою цих нових квантових методів, уже можна використовувати для виявлення молекулярного водню в космосі.
Значна частина прогресу зумовлена успішною міграцією можливостей Big Compute Університету Халла з класичних на квантові комп’ютери. Big Compute — це термін Сапати для ринкової категорії різнорідних і розподілених обчислювальних ресурсів, необхідних для вирішення найскладніших обчислювальних проблем підприємств та інших технологічно просунутих організацій. Він базується на попередніх технічних революціях, таких як Big Data та AI, і використовує широкий спектр класичних (наприклад, GPU, TPU, CPU), високопродуктивних (HPC) і квантових обчислювальних ресурсів (наприклад, квантові комп’ютери, пристрої NISQ, помилки). -толерантні квантові комп'ютери).
«Масштаби того, чого ми намагаємося досягти сьогодні, вражають», — сказав д-р Девід Бенуа, старший викладач кафедри молекулярної фізики та астрохімії в Університеті Халл. «Є понад 16,000 XNUMX різних молекул, що вказують на життя, які ми шукаємо в космосі, але ми можемо значно розширити наш пошук за допомогою квантових комп’ютерів, оскільки вони стануть потужнішими в майбутньому. І ця сила нам знадобиться. Ми тут не шукаємо голку в стозі сіна. Це було б легко. Ця спроба більше схожа на пошук порошинки на складі через соломинку».
*****
Центр квантової інформаційної фізики Нью-Йоркського університету та партнер IBM Quantum навчатимуть випускників і студентів із квантової інформаційної фізики
Центр квантової інформаційної фізики Нью-Йоркського університету та IBM Quantum, дослідницький підрозділ технологічної корпорації, встановили партнерство для навчання студентів і випускників Нью-Йоркського університету з фізики квантової інформації.
IBM Quantum найме студентів-дослідників і аспірантів Центру квантової інформаційної фізики Нью-Йоркського університету як оплачуваних стажистів у компанії програма літнього стажування. Студенти, які беруть участь у програмі, проведуть літо, проводячи спільне дослідження квантової інформаційної фізики як в IBM, так і в Нью-Йоркському університеті.
«Квантові обчислення мають потенціал для вирішення важливих проблем, які не піддаються класичним обчисленням», — каже Олівія Лейнс, дослідник IBM Quantum та керівник відділу освіти в Північній Америці. «І сфера набагато, набагато ближча до реалізації цього потенціалу, ніж я думаю, що більшість людей розуміють. Коли у вас є технологія, яка розвивається так само швидко, як квантова, тоді вам потрібні подібні галузево-академічні партнерства, щоб створити робочу силу, яка здатна ефективно використовувати цю технологію. Нью-Йоркський університет вже давно робить величезний внесок у квантову інформаційну науку. Тепер, після запуску Центру квантової інформаційної фізики, ми раді зробити свій внесок, щоб вивести їхніх студентів-дослідників на наступний рівень».
*****
Нова схема виправлення квантових помилок
Доктор Санкха Бора, докторант відділу квантових машин під керівництвом професора Джейсона Твамлі в Окінавському інституті науки і технологій (OIST) та їхніх співробітників у Трініті-коледжі в Дубліні, Ірландія, та Університеті Квінсленда в Брісбені, Австралія, запропонували нову техніку квантової корекції помилок (QEC). Quantum News Briefs підсумовує нижче.
«Якщо ми зможемо з’ясувати, як точно виконувати QEC, ми можемо отримати придатні для використання квантові комп’ютери дуже скоро».
Досягнення QEC передбачає створення колекції кількох кубітів за допомогою квантово-механічної властивості, яка називається заплутаністю. Щоб виявити помилки, що відбуваються в кубітах, схема QEC повинна застосувати серію вимірювань, відомих як вимірювання синдрому. Ці вимірювання визначають, чи два найближчі сусідні кубіти вирівняні в одному напрямку чи ні. Результати цих вимірювань називаються синдромами, і на їх основі можна виявити помилку в кубітах і згодом виправити її.
Часто використовувані схеми QEC зазвичай повільні, а також призводять до швидкої втрати інформації, що зберігається в кубітах, через помилки, які їм не вдається виявити та виправити в режимі реального часу. Доктор Бора та його колеги використовували підхід, який називається безперервним вимірюванням. Такі вимірювання можна проводити набагато швидше, ніж звичайні проекційні вимірювання, за рахунок високої економії ресурсів. Вони розробили схему QEC, яка називається схемою оцінки на основі вимірювань для безперервних квантів помилка корекції (MBE-CQEC), яка могла б швидко й ефективно виявляти та виправляти помилки в часткових вимірюваннях синдрому з шумом. Вони створили потужний класичний комп’ютер, який виступає в якості зовнішнього контролера (або оцінювача), який оцінює помилки в квантовій системі, ідеально фільтрує шум і застосовує зворотний зв’язок для їх виправлення.
Повний збір нещодавно був опублікований у Physical Review Research.
*****
Біткойн проти квантових комп’ютерів: CISA попереджає, що сучасне шифрування може зламати
Криптовалюти, які використовують сучасні методи шифрування, колись можуть бути зламані квантовими комп’ютерами разом з іншими цифровими комунікаціями, такими як електронна пошта, служби обміну повідомленнями та онлайн-банкінг. Це згідно з нещодавнім Звіт CISA опубліковано наприкінці серпня. Quantum News Briefs підсумовує нещодавнє обговорення Джеймі Редмана, керівника новин Bitcoin.com про нещодавнє квантове попередження уряду США CISA та його значення для криптоспільноти. Клацніть тут, щоб прочитати велику статтю Редмана про біткойн.
Агентство з кібербезпеки та безпеки інфраструктури (CISA) уряду США наголошує у своїй доповіді, що перехід на постквантову криптографію необхідний. «Не чекайте, поки квантові комп’ютери будуть використовуватися нашими ворогами, щоб діяти», — йдеться у звіті CISA. «Рання підготовка забезпечить плавний перехід на стандарт постквантової криптографії, коли він стане доступним».
багато людей вважають, що застереження уряду та нещодавні досягнення на основі квантових технологій Honeywell, Google, Microsoft та інших є тими стимулами, які потрібні людям, щоб прийняти постквантову криптографію.
Квантові комп’ютери використовують складну фізику для обчислення потужних рівнянь, пов’язаних із сучасними криптографічними та математичними системами. Починаючи з 1998 року, суперквантові комп'ютери вдосконалюються 14 переплутаних кубітів іонів кальцію в 2011, 16 надпровідних кубітів в 2018 і 18 переплутаних кубітів у 2018 році. CISA каже, що квантові комп’ютери створять нові можливості, але ця технологія також призводить до негативних наслідків з точки зору безпеки шифрування.
«Національні держави та приватні компанії активно досліджують можливості квантових комп’ютерів», — йдеться у звіті CISA. «Квантові обчислення відкривають нові захоплюючі можливості; однак наслідки цієї нової технології включають загрози для поточних криптографічних стандартів».
Багато статей, звітів про дослідження та основні заголовки стверджувати, що квантові обчислення будуть зламати будь-яке сучасне шифрування і навіть прогнозувати затори та аварії задовго до того, як вони відбудуться. Проте прихильники біткойна неодноразово заявляли, що шифрування SHA256, яке використовується творінням Сатоші, є грізним ворогом пост-квантового світу.
*****
Сандра К. Хелсел, доктор філософії досліджує передові технології та звітує про них з 1990 року. Вона має ступінь доктора філософії. з Університету Арізони.
