Η έρευνα που χρηματοδοτείται από την DARPA των ΗΠΑ οδηγεί σε σημαντική ανακάλυψη στον κβαντικό υπολογισμό


Ερευνητές από το Χάρβαρντ – υποστηριζόμενοι από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, την QuEra Computing, το Caltech και το Πρίνστον, ενώ χρηματοδοτούνται από την Υπηρεσία Προηγμένων Ερευνητικών Προγραμμάτων Άμυνας των ΗΠΑ (DARPA), έχουν κάνει μια σημαντική ανακάλυψη στην τεχνολογία κβαντικών υπολογιστών (QtC).

Δουλεύοντας στο πλαίσιο του προγράμματος «Optimisation with Noisy Intermediate-Scale Quantum devices» (ONISQ) της DARPA, η ομάδα δημιούργησε το πρώτο κβαντικό κύκλωμα με λογικά qubits, μια βασική ανακάλυψη που θα μπορούσε να επιταχύνει τον κβαντικό υπολογισμό με ανοχή σε σφάλματα.

Το QtC χρησιμοποιεί τεχνολογία που συμμορφώνεται με τους νόμους της κβαντικής μηχανικής για να λύσει προβλήματα πολύ περίπλοκα για να λυθούν σε κλασικούς υπολογιστές. Ακριβώς όπως το κλασικό δυαδικό που χρησιμοποιείται στους σημερινούς υπολογιστές, τα qubits λειτουργούν σε δύο διακριτές καταστάσεις: μηδέν ή ένα.

Μέχρι στιγμής, δεν έχει εφευρεθεί κανένα QtC που να μπορεί να επιτύχει καλύτερα αποτελέσματα από έναν κλασικό υπολογιστή στο ίδιο χρονικό διάστημα.

Αποκτήστε πρόσβαση στα πιο ολοκληρωμένα Εταιρικά Προφίλ της αγοράς, που υποστηρίζονται από την GlobalData. Εξοικονομήστε ώρες έρευνας. Αποκτήστε ανταγωνιστικό πλεονέκτημα.

company profile unit

Εταιρικό Προφίλ – δωρεάν δείγμα

Το email λήψης σας θα φτάσει σύντομα

Είμαστε σίγουροι για τη μοναδική ποιότητα των εταιρικών μας προφίλ. Ωστόσο, θέλουμε να πάρετε την πιο ωφέλιμη απόφαση για την επιχείρησή σας, γι’ αυτό προσφέρουμε ένα δωρεάν δείγμα που μπορείτε να κατεβάσετε υποβάλλοντας την παρακάτω φόρμα

Από την GlobalData

Προετοιμασία για QtC στην άμυνα

Αν και η τρέχουσα τεχνολογία QtC δεν έχει επαρκή ωριμότητα για να δικαιολογήσει πιο εκτεταμένες παγκόσμιες επενδύσεις, η θεματική ερευνητική έκθεση της GlobalData για Κβαντικός Υπολογισμός στην Άμυνα (2023) προσδιορίζει αρκετούς τομείς στους οποίους το QtC έχει τη δυνατότητα να επιφέρει μετασχηματιστικές αλλαγές που θα αλλάξουν ριζικά τη διεξαγωγή μελλοντικών συγκρούσεων.

Οι κβαντικές δυνατότητες θεωρούνται ότι έχουν εφαρμογές στην αίσθηση, τις επικοινωνίες, τους υπολογιστές, την πλοήγηση και τον ηλεκτρονικό πόλεμο, με τις μοναδικές ιδιότητες της κβαντικής μηχανικής να ενισχύουν την επίγνωση της κατάστασης και να επιταχύνουν τις αποφάσεις σε όλους τους τομείς του σύγχρονου πολέμου.

Σύμφωνα με το GloablData, το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ πραγματοποίησε το πρώτο του εργαστήριο για το QtC ήδη από το 1995. Πιο πρόσφατα, το Υπουργείο Άμυνας του Ηνωμένου Βασιλείου δημοσίευσε την Κβαντική Στρατηγική του τον Μάρτιο του 2023 και απέκτησε το πρώτο της QtCτο ORCA PT-1.

Προετοιμάζοντας μια τέτοια κβαντική επανάσταση, ο Υπουργός Ενόπλων Δυνάμεων του Ηνωμένου Βασιλείου James Heappey, μιλώντας στον Αρχηγό του Επιτελείου Αεροπορίας Διάσκεψη Ενέργειας Αεροπορίας και Διαστήματος το καλοκαίρι του τρέχοντος έτους, τόνισε τη σημασία της σπονδυλικότητας στα συστήματα της Βασιλικής Πολεμικής Αεροπορίας, επισημαίνοντας «την άφιξη του κβαντικού. Ο κίνδυνος είναι αυτός [today’s] γενιά αεροπλάνων, κανένα από αυτά δεν έχει ακόμα κβαντικούς υπολογισμούς, όλα θα είναι σε λειτουργία όταν φτάσει ο κβαντικός υπολογιστής».

Το επίτευγμα της ONISQ

Από το 2020, το πρόγραμμα ONISQ έχει αναπτύξει μια υβριδική ιδέα για να συνδυάζει «θορυβώδεις» — ή επιρρεπείς σε σφάλματα — κβαντικούς επεξεργαστές με κλασικά συστήματα που επικεντρώνονται ειδικά στην επίλυση προβλημάτων βελτιστοποίησης που ενδιαφέρουν την αμυντική και εμπορική βιομηχανία.

Διαβάστε  Η τεχνολογία ραντάρ κατευθύνεται στα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα σε συμφωνία 85 εκατομμυρίων δολαρίων

Η ερευνητική ομάδα του Χάρβαρντ επικεντρώθηκε στην εξερεύνηση των δυνατοτήτων των «Qubit Rydberg» και κατά τη διάρκεια της έρευνάς της έκανε μια σημαντική ανακάλυψη: η ομάδα ανέπτυξε τεχνικές για τη δημιουργία λογικών qubits διόρθωσης σφαλμάτων χρησιμοποιώντας συστοιχίες «θορυβωδών» φυσικών qubits Rydberg.

Τα λογικά qubits είναι ένα κρίσιμο κομμάτι που λείπει στο παζλ για την πραγματοποίηση του κβαντικού υπολογισμού με ανοχή σε σφάλματα. Σε αντίθεση με τα επιρρεπή σε σφάλματα φυσικά qubit, τα λογικά qubits διορθώνονται με σφάλματα για να διατηρήσουν την κβαντική τους κατάσταση, καθιστώντας τα χρήσιμα για την επίλυση ποικίλων σύνθετων προβλημάτων.

Το Χάρβαρντ έχει κατασκευάσει κβαντικά κυκλώματα με περίπου 48 λογικά qubit Rydberg μέχρι σήμερα στο εργαστήριό του, τον μεγαλύτερο αριθμό λογικών qubits που υπάρχουν.

«Τα qubit Rydberg έχουν το ευεργετικό χαρακτηριστικό ότι είναι ομοιογενή στις ιδιότητές τους – που σημαίνει ότι κάθε qubit δεν διακρίνεται από το επόμενο ως προς τον τρόπο συμπεριφοράς τους», δήλωσε ο Δρ Mukund Vengalattore, διευθυντής προγράμματος ONISQ στο Γραφείο Αμυντικών Επιστημών της DARPA.

«Η ομοιογένεια των qubits Rydberg τους επιτρέπει να κλιμακώνονται γρήγορα και επίσης τους επιτρέπει να χειρίζονται και να μετακινούνται εύκολα χρησιμοποιώντας λέιζερ σε ένα κβαντικό κύκλωμα. Αυτό ξεπερνά τις τρέχουσες επιρρεπείς σε σφάλματα μεθόδους εκτέλεσης λειτουργιών qubit, με τη διαδοχική σύνδεση τους, κάτι που διαδίδει σφάλματα σε όλο το τσιπ.”



Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται.