Chủ tịch Quantinuum kiêm COO Tony Uttley gần đây đã công bố ba thành tựu lớn. Quantum News Briefs tóm tắt thông cáo báo chí ngày 27 tháng XNUMX mô tả những thành tích đó. Nhấp vào đây để đọc toàn bộ thông báo giàu thông tin có hình minh họa trên trang web Quantinuum.
Ba cột mốc, đại diện cho khả năng tăng tốc khả thi cho hệ sinh thái điện toán lượng tử, là: (i) khả năng cổng góc tùy ý mới trên phần cứng dòng H, (ii) một bản ghi QV khác cho phần cứng Mẫu hệ thống H1 và (iii) vượt qua 500,000 lượt tải xuống TKET mã nguồn mở của Quantinuum, bộ công cụ phát triển phần mềm lượng tử (SDK) hàng đầu thế giới
“Lượng tử đang đẩy nhanh tác động của điện toán lượng tử đến thế giới,” Uttley nói. Uttley giải thích: “Chúng tôi đang đạt được tiến bộ đáng kể với cả phần cứng và phần mềm của mình, bên cạnh việc xây dựng một cộng đồng các nhà phát triển đang sử dụng TKET SDK của chúng tôi.
Phép đo thể tích lượng tử mới nhất của 8192 này đặc biệt đáng chú ý và là lần thứ hai trong năm nay Quantinuum công bố một bản ghi QV mới trên nền tảng điện toán lượng tử bẫy ion của họ, Mẫu hệ thống H1, do Honeywell cung cấp.
Chìa khóa để đạt được kỷ lục mới nhất này là khả năng mới triển khai trực tiếp các cổng hai qubit góc tùy ý. Đối với nhiều mạch lượng tử, cách mới này để thực hiện cổng hai qubit cho phép xây dựng mạch hiệu quả hơn và dẫn đến kết quả có độ trung thực cao hơn. Tiến sĩ Jenni Strabley, Giám đốc cấp cao về Quản lý cung cấp tại Quantinuum cho biết, thiết kế cổng mới này đại diện cho phương pháp thứ ba của Quantinuum nhằm cải thiện hiệu quả của thế hệ H1.
Một khả năng mới mạnh mẽ: Thêm thông tin về các cổng góc tùy ý
Hiện tại, các nhà nghiên cứu có thể thực hiện các cổng qubit đơn lẻ — các phép quay trên một qubit đơn lẻ — hoặc một cổng hai qubit hoàn toàn vướng víu. Có thể xây dựng bất kỳ hoạt động lượng tử nào chỉ từ những khối xây dựng đó. Với các cổng góc tùy ý, thay vì chỉ có một cổng hai qubit hoàn toàn vướng víu, các nhà khoa học có thể sử dụng một cổng hai qubit vướng víu một phần.
Đây là một khả năng mới mạnh mẽ, đặc biệt đối với các thuật toán lượng tử ở quy mô trung bình ồn ào. Một minh chứng khác từ nhóm Quantinuum là sử dụng các cổng hai qubit góc tùy ý để nghiên cứu các chuyển pha không cân bằng, các chi tiết kỹ thuật có sẵn trên arXiv tại đây.
Một cột mốc mới trong khối lượng tử
Điều này đại diện cho một cột mốc mới về khối lượng tử đòi hỏi phải chạy các mạch tùy ý. Tại mỗi lát cắt của mạch lượng tử, các qubit được ghép nối ngẫu nhiên và một hoạt động hai qubit phức tạp được thực hiện. Cổng SU(4) này có thể được xây dựng hiệu quả hơn bằng cách sử dụng cổng hai qubit góc tùy ý, giảm sai số ở mỗi bước của thuật toán.
Xây dựng một hệ sinh thái lượng tử giữa các nhà phát triển
Quantinuum cũng đã đạt được một cột mốc quan trọng khác: hơn 500,000 lượt tải xuống TKET.
TKET là một bộ công cụ phát triển phần mềm tiên tiến để viết và chạy các chương trình trên máy tính lượng tử dựa trên cổng. TKET cho phép các nhà phát triển tối ưu hóa các thuật toán lượng tử của họ, giảm tài nguyên tính toán cần thiết, điều này rất quan trọng trong kỷ nguyên NISQ. Giám đốc điều hành Quantinuum Ilyas Khan cho biết: “Mặc dù chúng tôi không có số lượng người dùng TKET chính xác, nhưng rõ ràng là chúng tôi đang phát triển hướng tới một triệu người trên khắp thế giới, những người đã tận dụng một công cụ quan trọng tích hợp trên nhiều nền tảng và tạo ra những nền tảng hoạt động tốt hơn. Chúng tôi tiếp tục vui mừng trước cách mà TKET giúp dân chủ hóa cũng như thúc đẩy sự đổi mới trong điện toán lượng tử.”
Dữ liệu bổ sung cho Khối lượng tử 8192
Mô hình hệ thống H1-1 đã vượt qua thành công tiêu chuẩn khối lượng tử 8192, cho kết quả nặng 69.33% thời gian, với giới hạn dưới của khoảng tin cậy 95% là 68.38%, cao hơn ngưỡng 2/3.
*****
Mục tiêu của PsiQuantum là vượt trội hơn mọi siêu máy tính với máy tính lượng tử quang tử hàng triệu qubit
Khi mới thành lập công ty, nhóm PsiQuantum đã đặt mục tiêu xây dựng một máy tính lượng tử quang tử có khả năng chịu lỗi một triệu qubit. Họ cũng tin rằng cách duy nhất để tạo ra một cỗ máy như vậy là sản xuất nó trong một xưởng đúc chất bán dẫn. Paul Smith-Goodson thảo luận về công nghệ của công ty và các kế hoạch dài hạn trong bài viết gần đây Bài viết của Forbes tóm tắt dưới đây:
Ánh sáng được sử dụng cho các hoạt động khác nhau trong chất siêu dẫn và máy tính lượng tử nguyên tử. PsiQuantum cũng sử dụng ánh sáng và biến các photon ánh sáng cực nhỏ thành qubit. Trong số hai loại qubit quang tử – ánh sáng bị nén và các photon đơn lẻ – công nghệ PsiQuantum lựa chọn là qubit đơn photon.
Tiến sĩ Shadbolt giải thích rằng việc phát hiện một photon đơn lẻ từ một chùm ánh sáng cũng tương tự như việc thu thập một giọt nước xác định duy nhất từ thể tích của sông Amazon tại điểm rộng nhất của nó. Tiến sĩ Shadbolt cho biết: “Quá trình đó đang diễn ra trên một con chip có kích thước bằng một phần tư. “Kỹ thuật và vật lý phi thường đang diễn ra bên trong chip PsiQuantum. Chúng tôi không ngừng cải thiện độ trung thực của chip và hiệu suất nguồn photon đơn.”
Khi PsiQuantum công bố khoản tài trợ Series D của mình một năm trước, công ty tiết lộ rằng họ đã hình thành mối quan hệ đối tác chưa được tiết lộ trước đó với GlobalFoundries. Ngoài tầm nhìn của công chúng, quan hệ đối tác đã có thể xây dựng một quy trình sản xuất đầu tiên thuộc loại này cho chip lượng tử quang tử. Quy trình sản xuất này tạo ra các tấm mỏng 300 mm chứa hàng nghìn nguồn photon đơn lẻ và một số lượng máy dò photon đơn lẻ tương ứng.
PsiQuantum đã chọn sử dụng photon để xây dựng máy tính lượng tử của mình vì một số lý do:
**Các photon không cảm thấy nhiệt và hầu hết các thành phần quang tử hoạt động ở nhiệt độ phòng.
**Máy dò photon lượng tử siêu dẫn của PsiQuantum yêu cầu làm mát, nhưng hoạt động ở nhiệt độ nóng hơn khoảng 100 lần so với qubit siêu dẫn
**Photon không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ
*****
Các nhà nghiên cứu về công nghệ lượng tử tại Đại học Công nghệ Chalmers đã thành công trong việc phát triển một kỹ thuật kiểm soát trạng thái lượng tử của ánh sáng trong một khoang ba chiều. Ngoài việc tạo ra các trạng thái đã biết trước đó, các nhà nghiên cứu còn là những người đầu tiên chứng minh trạng thái pha lập phương được tìm kiếm từ lâu. Bước đột phá này là một bước quan trọng hướng tới sửa lỗi hiệu quả trong máy tính lượng tử.
Một trở ngại lớn đối với việc hiện thực hóa một máy tính lượng tử hữu ích thực tế là các hệ thống lượng tử được sử dụng để mã hóa thông tin dễ bị nhiễu và nhiễu, gây ra lỗi. Sửa những lỗi này là một thách thức chính trong quá trình phát triển máy tính lượng tử. Một cách tiếp cận đầy hứa hẹn là thay thế qubit bằng bộ cộng hưởng.
Tuy nhiên, việc kiểm soát các trạng thái của bộ cộng hưởng là một thách thức mà các nhà nghiên cứu lượng tử trên toàn thế giới đang vật lộn. Và kết quả từ Chalmers cung cấp một cách để làm như vậy. Kỹ thuật được phát triển tại Chalmers cho phép các nhà nghiên cứu tạo ra hầu như tất cả các trạng thái lượng tử đã được chứng minh trước đó của ánh sáng, chẳng hạn như trạng thái con mèo của Schrödinger hoặc trạng thái Gottesman-Kitaev-Preskill (GKP) và trạng thái pha lập phương, trạng thái trước đây chỉ được mô tả trong lý thuyết.
“Trạng thái pha lập phương là thứ mà nhiều nhà nghiên cứu lượng tử đã cố gắng tạo ra trong thực tế trong hai mươi năm. Việc chúng tôi lần đầu tiên làm được điều này là một minh chứng cho thấy kỹ thuật của chúng tôi hoạt động tốt như thế nào, nhưng tiến bộ quan trọng nhất là có rất nhiều trạng thái phức tạp khác nhau và chúng tôi đã tìm ra một kỹ thuật có thể tạo ra bất kỳ trạng thái nào. chúng,” Marina Kudra, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Khoa Công nghệ Vi mô và Khoa học Nano và là tác giả chính của nghiên cứu cho biết.
*****
DOE tài trợ 400,000 đô la cho nghiên cứu điện toán lượng tử của giáo sư Đại học Stony Brook
Một quan hệ đối tác mới kéo dài hai năm giữa Bộ Năng lượng và Đại học Stony Brook đã được Đại học Stony Brook ở New York công bố. NextGov's Alexandra Kelley của NextGov đã thảo luận về chính sách thúc đẩy giải thưởng này. Quantum News Briefs tóm tắt dưới đây. giải thưởng và bài viết của cô ấy tôi
Khoản trợ cấp DOE trị giá 400,000 đô la trong hai năm đã được trao cho trợ lý giáo sư khoa học máy tính của trường Supartha Podder có hiệu lực từ ngày 1 tháng XNUMX. Nghiên cứu của Podder sẽ đặc biệt tập trung vào các nhân chứng lượng tử hoặc các mẩu dữ liệu hoạt động để cung cấp trợ giúp và xác nhận câu trả lời cho một tính toán nhất định.
“Công việc của tôi là xem liệu điện toán lượng tử có tốt hơn các loại điện toán truyền thống hay không,” Podder giải thích trong một thông cáo báo chí. “Chúng tôi sẽ làm điều này bằng cách không chỉ so sánh lượng tử với cổ điển về các tài nguyên tiêu chuẩn như thời gian và không gian cần thiết cho tính toán mà còn về các tài nguyên rộng hơn và trừu tượng hơn như lời khuyên và nhân chứng tính toán.”
Để quan sát và hiểu rõ hơn về các nhân chứng lượng tử, Podder sẽ nghiên cứu thiết kế các thuật toán lượng tử mới và tiếp tục điều tra các tính chất cơ học của các nhân chứng.
Khoản tài trợ này hỗ trợ kế hoạch lớn hơn của chính quyền Biden nhằm thúc đẩy nghiên cứu điện toán lượng tử ở Hoa Kỳ. Và bởi vì các quốc gia khác cũng đã đầu tư vào nghiên cứu lượng tử, các cơ quan liên bang gần đây đã tập trung vào việc phát triển mật mã hậu lượng tử mạnh mẽ và các tiêu chuẩn liên quan cho các mạng công cộng và tư nhân để bảo vệ các thông tin nhạy cảm. dữ liệu từ sức mạnh bẻ khóa mã hóa tiềm năng của máy tính lượng tử
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. đã nghiên cứu và báo cáo về các công nghệ biên giới từ năm 1990. Cô có bằng Tiến sĩ. từ Đại học Arizona.
