Пару дней назад на Хабре появилась новость о том, что российские ученые получили патент на новую архитектуру квантового процессора. В новости говорилось о том, что в конце 2021 года коллектив ученых из Российского квантового центра разработал прототип компьютера с системой из 4 кубитов. При этом число ионов удалось оставить прежним.
Эта разработка довольно важная, так что о ней стоит рассказать подробнее. Все самое интересное, как всегда — под катом.
Читать полностью »
Intel показала контроллер кубитов Horse Ridge. Он может работать даже при очень низких температурах с использованием транзисторов FinFET и выдерживает охлаждение до 4К (−269 ºC). Horse Ridge в будущем поможет масштабировать многокубитовые квантовые системы, и они будут достигать сотен тысяч и даже миллионов кубитов.
Horse Ridge ― это высокоинтегрированная SoC со смешанным сигналом, которая переносит элементы управления кубитами в квантовый холодильник ― как можно ближе к самим кубитам. Контроллер разработали совместно с учеными из QuTech, TU Delft и TNO (Нидерландской организации прикладных научных исследований). Разработка приближает эпоху практических квантовых вычислений, так как избавляет такого рода машины от сложной и объемной системы коммуникаций, которые соединяют управляющую стойку с кубитами. Читать полностью »
Ох уж эти квантовые технологии. Они заполонили умы ученых по всему миру, как Pokemon GO в свое время заполонил умы пользователей смартфонов. Сравнение конечно не самое хорошее, ибо первые принесут пользу, второе — принесло толпы людей в парках, но далеко не ради свежего воздуха или пикника. Сегодня мы будем разбираться в исследовании, нацеленом на создании масштабируемого квантового процессора, умеющего находить и исправлять ошибки. Для работы такого процессора требуется контроль над множеством кубитов (квантовых битов) параллельно, пока протекает процесс обнаружения ошибок среди выбранных кубитов. То есть жонглируем одной рукой, а второй показываем карточные фокусы. Задача, мягко говоря, не из легких. Давайте же узнаем как ученые из Австралии смогли реализовать такой сложный замысел на практике. Поехали.Читать полностью »
Весной 2017 года Урмила Махадев оказалась в неплохом положении, с точки зрения большинства аспирантов. Она только что решила важнейшую проблему квантовых вычислений – области изучения компьютеров, черпающих свои возможности из странных законов квантовой физики. Вместе с более ранними её работами, новый результат Махадев, описывающий т.н. «слепые вычисления», сделал «очевидным тот факт, что она является восходящей звездой», — сказал Скот Ааронсон, специалист по информатике из Техасского университета в Остине.
Махадев, которой на тот момент было 28, уже седьмой год была в магистратуре Калифорнийском университете в Беркли – гораздо дольше, чем срок, который требуется большинству студентов, чтобы потерять терпение и захотеть уже закончить обучение. И вот, наконец, она смогла составить «прекрасную докторскую диссертацию», — сказал Умеш Вазирани, её куратор в Беркли.
Читать полностью »
В начале 90-х Элизабет Берман [Elizabeth Behrman], профессор физики в Уичитском университете начала работать над слиянием квантовой физики с искусственным интеллектом – в частности, в области тогда ещё непопулярной технологии нейросетей. Большинство людей считало, что она пытается смешивать масло с водой. «Мне чертовски трудно было публиковаться, — вспоминает она. – Журналы по нейросетям говорили „Что это за квантовая механика?“, а журналы по физике говорили „Что это за нейросетевая ерунда?“
Сегодня смесь двух этих понятий кажется самой естественной вещью на свете. Нейросети и другие системы машинного обучения стали самой внезапной технологией XXI века. Человеческие занятия удаются им лучше, чем у людей, и они превосходят нас не только в задачах, в которых большинство из нас и так не блистали – например, в шахматах или глубоком анализе данных, но и в тех задачах, для решения которых эволюционировал мозг – например, распознавание лиц, перевод языков и определение права проезда на четырёхстороннем перекрёстке. Подобные системы стали возможными благодаря огромной компьютерной мощности, поэтому неудивительно, что технокомпании начали поиски компьютеров не просто побольше, а принадлежащих к совершенно новому классу.
Читать полностью »
Мы то и дело слышим, что не за горами эпоха активного использования квантовых вычислений, что такие системы уже скоро станут доступны специалистам, включая аналитиков данных. Но сколько осталось ждать на самом деле? Научный сотрудник Российского квантового центра Алексей Фёдоров вводит в курс дела и рассказывает, как идут дела с разработкой квантовых компьютеров.
Под катом — расшифровка и часть слайдов Алексея.
Квантовые компьютеры — это устройства, в которых для передачи и обработки данных используются такие явления, как квантовая суперпозиция и квантовая запутанность. Эксперты утверждают, что при определенном количестве кубитов процессора квантовый компьютер будет превосходить стандартные компьютеры и даже суперкомпьютеры. Правда, для всех типов задач такие компьютеры не годятся, но, например, в криптографии их можно использовать очень продуктивно. На данный момент над созданием квантовых компьютеров работают IBM, Google и некоторые другие компании.
Их интерес к такому типу устройств понятен — ведь квантовые компьютеры, кроме криптографии, можно использовать для работы с любыми многочастичными системами. А это значит, что квантовый компьютер отлично подходит для решения задач ядерных физиков, генетиков, энергетиков, метеорологов, представителей IT сферы и, конечно же, военных. На днях стало известно о том, что корпорация Google уже к концу этого года планирует запустить 49-кубитный квантовый компьютер.
Читать полностью »
Мэтью Фишер, предложивший теорию о влиянии квантовых эффектов на работу мозга
Простое упоминание «квантового сознания» причиняет большинству физиков дискомфорт, поскольку эта фраза, судя по всему, напоминает им бормотание какого-нибудь гуру от "Нью Эйдж". Но если новая гипотеза подтвердится, окажется, что квантовые эффекты действительно играют некую роль в человеческом сознании. Мэтью Фишер, физик из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, в прошлом году удивил многих, опубликовав в Annals of Physics работу с предположением о том, что ядерные спины атомов фосфора могут служить рудиментарными кубитами мозга – из-за чего он способен работать по принципу квантового компьютера.
Читать полностью »
Команда австралийских исследователей из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) разработала кубит, который остается в стабильной суперпозиции в 10 раз дольше, чем предыдущие разработки. Ученые уверены, что их новый кубит может существенно повысить надежность квантовых вычислений. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology 17 октября 2016 годаЧитать полностью »
Кремниевый чип с тремя кубитами, созданный исследователями IBM, надеющимися когда-нибудь сконструировать такие чипы с тысячами кубитов
Когда-нибудь квантовые компьютеры смогут решать сложные оптимизационные задачи, быстро разбирать огромные наборы данных, симулировать физические эксперименты, для которых сейчас требуются ускорители частиц стоимостью в миллиарды, и решать множество других задач, недоступных сегодняшним компьютерам. Если, конечно, их удастся сконструировать. Но пока технические проблемы не дают им появиться, теоретики применяют идеи и технологии, присущие квантовым вычислениям, для решения серьёзных и старых задач классической информатики, математики и криптографии.
«Идут бурные дебаты по поводу того, будут ли квантовые компьютеры вообще когда-либо созданы,- говорит Крис Пейкерт [Chris Peikert], специалист по криптографии и информатике их Технологического института Джорджии. – Но это один вопрос, а второй – могут ли квантовые техники или алгоритмы помочь вам решать задачи новыми способами».
Читать полностью »
