Tento týden přinesl hodně zajímavé a nadějné novinky kolem topologických qubitů. Také tu mám první zprávy z APS March Meeting, ale lze očekávat více novinek příští týden s ohledem, že konference v době psaní článku ještě běží. Jinak další zajímavé novinky jsou o kryogenickém systému či pokrok v chemických simulacích nejen u Google.
Kvantové počítače
Z tzv. stealth módu se vynořil nový kvantový startup, který spadá do oblasti zvané quantum-enabling. Jedná se o startup Maybell Quantum z USA, který se zaměřuje na kryogenický systém. Dnes, pokud provozujete supravodivé qubity, tak ty běží ve velmi sofistikované chladničce, která má několik stupňů. Je tu spousta obrázku hlavně od IBM. Maybell přichází s vlastním „mrazákem“ plný jejich patentovaných a nových řešení. Například, to má dvířka a samotný procesor je jednoduše přístupný (u starých mrazáků je musíte komplet rozebrat), má vlastní systém kabeláže (kabeláž obecně je problém, protože přivádí a generuje teplo) a navíc tam strčíte té kabeláže více, tedy můžete mít i více qubitů. Zároveň velikost je podobná moderní ledničce a jednoduše ovladatelná a prakticky nemá nároky na místo instalace. Dobrá práce, tomuto říkáme prodávání krumpáčů a lopat v době zlaté horečky! :-)
Microsoft se nevzdává a pořád pracuje na topologických qubitech. Původní myšlenka byla objevit kvazičástice tzv. Majorana, která by mohla tvořit topologické qubity. Avšak už je to rok, co se psalo o tom, že původní článek o jejich objevu byl stažen pro neprůkaznost. A spousta lidí pak nad tímto typem qubitů mávla rukou. Jen připomenu, topologický qubit je jakýsi svatý grál mezi qubity. Měl by vykazovat velkou schopnost odolávat kvantovým chybám. Microsoft se nevzdal a nyní slaví další výsledky svého snažení. Přišli s jiným způsobem realizace topologických qubitů skrze Majorana zero modes. Jedná se u určité exotické kvantové chování v materiálu. Budeme se těšit na první funkční topologické qubity.
Mojarana zero modes lze dosáhnout v zařízeních, kde vytvoříme „sendviče“ z polovodičových a supravodivých vrstev. Ty ve výsledku vedou k novým kvantovým efektům. Tyto sendviče se nazývají „super-semi sandwiches“. Na stejném tématu pracují i výzkumníci z Institute of Science and Technology Austria, kteří se soustředí hlavně na fyziku na tímto fenoménem.
Kvantové algoritmy a software
Kvantové počítače a strojové učení, to je velké téma. Zatím však bez významného objevu (podstatného) kvantového zrychlení. Nicméně, v případě strojového učení pro chemické výpočty se tu objevuje nadějný výzkum, kde používají více kvantově provázaných „ancilla“ qubitů. Jedná se o pomocné qubity v algoritmu, které pomáhají interagovat s qubity představující data či zjišťovat jejich stav. Zlepšení by mohlo být až exponenciální, v ideálním případě.
Google po delší době přidal opět zajímavý příspěvek na svůj blog. Píše tam o svém novém přístupu k hybridnímu počítání pro chemii, kde zkombinovali klasické Monte Carlo a výpočet energií na kvantovém počítači. Konkrétně počítali energii dvou uhlíkových atomů v mřížce diamantu. K tomu použili 16 qubitů. O stejné věci si můžete přečíst i tady od vědců z Columbia University.
D-Wave na svém webu spustil kalkulátor ROI, tedy výpočet návratnosti investice. V tomto konkrétním případě se jedná o odhad úspor či návratu v případě optimalizace přepravních tras.
APS Mach Meeting 2022
APS je konference americké fyzikální společnosti avšak s velmi vysokým renomé a právě tady mnozí zveřejňují jejich novinky. O těch budu psát tento a příští týden.
Jedním z nich je i společnost Intel, která zde představila 14! výzkumných publikací z oblasti kvantových počítačů od hardware, chlazení až po software. Seznam najdete zde.
A tady najdeme nějaký první souhrn: IBM tvrdí, že v 2023 dosáhne kvantové výhody (quantum advantage). IBM má plán uvést 433-qubitový čip letos a příští rok se dostat přes jeden tisíc. ◆ Google se nyní hodně zaměřuje na korekci kvantových chyb a zatím se drží supravodivých qubitů a zaměřuje se hlavně na distance three surface code ◆ startup Silicon Quantum Computing prezentovali svůj progress v oblasti jednoatomových qubitů z fosforu v křemíku. Jedná se o technologii, kdy pracují s přesností na úrovni jednotlivých atomů pomocí skenovacího tunelového mikroskopu (STM). V zásadě už umí takový qubit vyrobit a správně jej „zadrátovat“ aby jej mohli ovládat i vyčítat. ◆ Intel prozradil něco málo o fabrikaci qubitů na bázi kvantových teček (křemíkové, spinové qubity). Také mluvili o potřebě tyto čipy chladit na 1.6 Kelvinů pro potřeby měřit charakteristiky kvantových teček.
Byznys, investice, granty
Americká NASA a German Aerospace Center (DLR) z Německa se domluvili na spolupráci na vývoji open-source software pro kvantové počítače zaměření na problémy v letectví. NASA na kvantových počítačích pracuje již dlouho a stejně tak DLR má svou skupinu zaměřenou na totéž od 2015. Pravděpodobně, v open-source formě se můžeme těšit na kódy optimalizující transatlantické lety, alokace míst pro letadla na letištích nebo plánování satelitních misí.
Dánsko podpoří částkou 3.2 milionů USD konsorcium PhotoQ (Technical University of Denmark, NKT Photonics, Aarhus University, Kvantify, Molecular Quantum Solutions, AMCS Group). Cílem konsorcia je vývoj fotonického kvantového počítače od hardware až po software.
A podobně v Německu projekt PhoQant dostane 50 milionů EUR rovněž na vývoj fotonického procesoru.
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.