I tento týden přinesl zajímavé novinky. Po Atom Computing s kvantovým procesorem se 100 qubitů z minulého týdne se ozvali i z ColdQuanta se stejně velkým procesorem ale i s více detaily. Dále IBM a Google vylepšili své stávající kvantové procesory a ke Google najdete i odkazy na jejich kvantové symposium. A nakonec přibyl poslední podpis k EuroQCI, tedy evropská kvantová síť, na které se nyní mže začít plně pracovat.
Kvantová fyzika a informatika
Výzkumníci z Yale University představili nový typ qubitu, který kombinuje supravodivou technologii se spinovou na bázi kvantových teček. Výsledkem je hybrid, kdy proud v Josepsonově můstku (supravodivý obvod) závisí na spin-orbitální vazbě kvazičástice (kvantové tečky). Jedná se o pokrok v oblasti Andreev efektu v supravodivých materiálech. To nám může pomoci přiblížit se k topologickému qubitu na bázi Majoranových částic.
Kvantové počítače
Honeywell vylepšil svůj kvantový procesor H1. Původně s ním dosáhl hodnot Quantum Volume 128 a to ani nevyužil všech 10 qubitů, které jsou k dispozici. Postupným vylepšováním parametrů se podařilo dosáhnout hodnoty Quantum Volume 1024 s využitím všech 10 qubitů. Pro představu, nyní fidelita jednotlivých qubitů je 99.99%, fidelita dvou-qubitových bran je 99.72% a fidelita přípravy stavu a měření (SPAM, state preparation and measurement) je 99.70%.
Minulý týden proběhlo Google Quantum Summer Symposium. Kromě novinek týkající se hlavně korekce kvantových chyb (psali jsme minule a předminule), tak Google vylepšil svůj kvantový procesor Sycamore o další funkci a tou je měření qubitů uprostřed obvodu, tzv. mid-circuit measurement. To umožňuje na základě měření provést nějaké další modifikace (v podstatě IF ELSE konstrukt) a změřený qubit pak lze znova použít. Toho Google využívá právě i ve své korekci kvantových chyb.
Společnost ColdQuanta oznámila, že dokážou uvěznit a řídit až 100 qubitů v husté 2D mřížce. Neutrální atomy cesia jsou manipulované a chlazené pomocí laserů a velmi vysokého vakua a to celé umístěné ve skleněné destičce. To je podstatný detail, neboť chlazené atomy jsou chlazené na pět miliontin nad absolutní nulou, tedy tři řády chladněji než jsou supravodivé počítače. S tím ruku v ruce jde i o řád delší čas koherence. A navíc nepotřebujete super velkou ledničku, celý čip by se vám vešel do ruky včetně chladícího obalu. Zde ColdQuanta zúročuje své roky zkušeností v tomto sektoru. Zároveň takovýto skleněný modul se 100 qubity se bude pak škálovat přidáváním dalších modulů. Nakonec dodejme, že ColdQuanta nabídne své kvantové počítače komerčně přes cloud ale i jako hardware k vám domů.
Startup Quantum Machines se připojil do QuantERA projektu QuCoS (Quantum Computation with Schödinger cat states). Připomeňme, že na stejném principu qubitů pracuje i Amazon.
Výzkumníci z University of Wisconsin-Madison ukázali, že kosmické záření může být větším problém než se dosud myslelo. Kosmické záření jsou většinou vysokoenergetické miony, které většinou vzniknou v atmosféře po srážce kosmických částic s molekulami atmosféry. Miony jsou nabité a v případě citlivých kvantových počítačů to může dělat problémy. Vědci navrhují se více zaměřit na stínění a změnit design, neboť podle nich jen obyčejné korekce kvantových chyb jako je surface correction code nebude stačit.
Kvantový software a algoritmy
CERN, evropská laboratoř pro jaderný výzkum, se připojila do IBM Quantum Hub. Ve skutečnosti spolu CERN a IBM spolupracují od roku 2018. Kvantové počítače mohou být velmi prospěšné pro částicovou a jadernou fyziku, neboť kvantový počítač je nejefektivnější právě pro simulace kvantových systémů. Největší část výzkumu je zaměřený na tzv. simulace na mříži (lattice), ale i samozřejmě nějaké fenomenologické výpočty nebo kvantově vylepšené strojové učení pro analýzu dat. To je i případ následujícího článku, který popisuje spolupráci CERN a IBM na analýze Higgsova bosonu.
Kvantové sítě a kryptografie
KT Corporation z Jižní Koreji představila nástroj pro kvantové softwarově definované sítě (quantum-software defined network, Q-SDN). Jedná se prakticky o analogii ke klasickým softwarově definovaným sítím. Q-SDN by měla umožnit monitorovat a kontrolovat kvantové sítě různých výrobců a umět je propojit. To bude podstatné v momentě, kdy se začnou kvantové sítě více rozpínat.
Společnost Alibaba přidala do svého cloudu kvantový generátor náhodných čísel od IDQuantique.
Poslední stát (Irsko) podepsal EuroQCI deklaraci, na které se tak může začít pracovat. EuroQCI je projekt mezi všemi 27 státy EU, evropskou komisí a ESA jehož cílem je vybudovat kvantovou komunikační infrastrukturu, která bude primárně založena na satelitech. Dalším krokem v roce 2021-2022 je podpora vývoje zařízení pro QKD, vývoj a implementace jednotlivých národních kvantových sítí a testování a certifikace. V letech 2022-2023 by pak mělo proběhnout propojení mezi jednotlivými národními kvantovými sítěmi.
Konference, školy
Minulý týden proběhlo Google Quantum Summer Symposium. Jejich plány jsou stále stejný. Nyní se soustředí hlavně na vývoj logických qubitů a z nich postaví moduly se kterými chtějí dosáhnout 1 000 000 fyzických qubitů v roce 2029. Celé symposium je dostupná na Youtube – 1. den a 2. den.
Kvantový byznys, investice, spolupráce
Společnost PsiQuantum, která pracuje na kvantových fotonických procesorech, ukončila investiční kolo Serie D v hodnotě 450 milionů USD. S předchozími investičními koly tohle dělá z PsiQuantum jednu z největších čist kvantových společností. Tyto peníze by společnosti měli pomoc postavit kvantový procesor s jedním milionem qubitů. V současnosti PsiQuantum zaměstnává 150 lidí.
Podle nejnovějšího reportu od Boston Consulting Group, sektor kvantových počítačů by mohl generovat hodnotu 450-850 bilionů USD v příštích 15 až 30 letech. To kromě jiného výrazně zvedne nároky na odborníky v tomto odvětví. Pěkně o výzvách v náboru nových pracovníků píšou na QCR.
Napsat komentář
Pro přidávání komentářů se musíte nejdříve přihlásit.