Quantum News Brief 4. november: ParityQC tildelt kontrakt af det tyske luft- og rumfartscenter (DLR); D-Wave udvider forretningsværdien af industriens første kvantehybridopløser med nye funktioner, der understøtter vægtede begrænsninger og præsolve-teknikker; CU Boulder forskningsgruppe fremmer kvantesansning med en ny model inden for optiske fibre & MERE.
*****
ParityQC tildelt kontrakt af German Aerospace Center (DLR)
ParityQC – verdens eneste kvantearkitekturvirksomhed – og fire partnere er blevet tildelt en kontrakt af German Aerospace Center (DLR) om at bygge ionfælde kvantecomputere i Tyskland. De fem projektpartnere (ParityQC, eleQtron, NXP® Semiconductors Germany, QUDORA Technologies og Universal Quantum Deutschland) vil bygge prototype kvantecomputere inden for de næste fire år, som en del af DLR Quantum Computing Initiative. Virksomhederne vil arbejde i tæt kontakt med hinanden på kontorer og laboratorier i DLR Innovation Center i Hamborg. Kontrakterne beløber sig til i alt 208.5 millioner euro, hvilket gør initiativet til en af Europas hidtil største indsats inden for kvanteberegning. På et tidspunkt, hvor kvantecomputerindustrien verden over udvikler sig med lynets hast, står projektet til at blive et enormt aktiv for Europas konkurrenceevne på området.
Udnævnelsen til dette initiativ kommer på et tidspunkt med imponerende vækst for ParityQC. I løbet af de to et halvt år siden grundlæggelsen lykkedes det virksomheden at udvikle sig fra en lille spin-off af universitetet i Innsbruck til en af hovedaktørerne i kvantecomputerindustrien, mens den stadig var en østrigsk ejet virksomhed. Kernen i ParityQC's teknologi er den patenterede ParityQC-arkitektur. Dens potentiale blev tidligt anerkendt af den verdenskendte mikroprocessor-pioner Hermann Hauser, som er investor i ParityQC. "ParityQC's unikke arkitektur for kvantecomputere vil sætte nye standarder for, hvor meget skalerbare kvantecomputere vil blive bygget inden for det næste årti" siger Magdalena Hauser og Wolfgang Lechner, medstiftere og administrerende direktører for ParityQC.
Projekterne vil udvikle sig gennem forskellige faser. ParityQC, NXP Semiconductors og eleQtron vil først arbejde på det foreløbige projekt, der involverer at bygge en 10-qubit demonstrationsmodel, så brugere kan få erfaring med ionfældesystemer og fremme deres udvikling.
*****
D-Wave udvider forretningsværdien af branchens første kvantehybridopløser med nye funktioner, der understøtter vægtede begrænsninger og forhåndsløsningsteknikker
D-Wave Quantum Inc. har annonceret to vigtige opdateringer til sin begrænsede quadratic model (CQM) hybridløsning i Leap™ kvanteskytjenesten. CQM-hybridløseren kan løse reelle kommercielle optimeringsproblemer på op til en million variabler (inklusive kontinuerlige variable) og 100,000 begrænsninger. Med dagens opdateringer kan virksomheder nu yderligere udnytte kraften ved kvanteberegning til at køre kvadratiske optimeringsproblemer med vægtede begrænsninger og drage fordel af forhåndsløsningsteknikker, der strømliner og forenkler problemformuleringen.
Den opdaterede CQM (constrained quadratic model) hybridløser fra D-Wave gør det muligt for kvanteudviklere at modellere problemer mere præcist, hvor det ikke er muligt at opfylde alle begrænsninger. Det udvider de adresserbare use cases på tværs af forskellige brancher, f.eks. logistik (medarbejderplanlægning), fremstilling (spandpakning) og finansielle tjenester (porteføljeoptimering).
Ud over at understøtte vægtede begrænsninger, introducerer den opdaterede CQM-løser et nyt sæt hurtige klassiske algoritmer, der reducerer problemets størrelse og gør det muligt at sende større modeller til hybridløseren. Presolve-teknikker fjerner unødvendige variabler og begrænsninger for at opnå et renere datasæt, hvilket resulterer i løsninger af bedre kvalitet ved at indsnævre problemsættet/-størrelsen og strømline problemformuleringen. Disse teknikker anvendes nu automatisk på alle CQM-problemer i CQM-løseren i Leap og er også tilgængelige i Ocean SDK.
Klik her for at se den fulde nyhedsmeddelelse.
*****
Optics and Photonics Research Group ved CU Boulder og deres partnere forudsiger og demonstrerer betydningsfulde fremskridt inden for fiberbaseret, kvanteforstærket fjernmåling og sondering af lysfølsomme materialer i "Realistic model of entanglement-enhanced sensing in optical fibers" offentliggjort i Optik Express tidligere på året.
Gruppen, under ledelse af Alfred og Betty T. Look begavet professor Juliet Gopinath fra Institut for Elektrisk, Computer og Energiteknik modellerede det interne tab, ekstern fasestøj og ineffektivitet af et Mach-Zehnder interferometer, men brugte en praktisk fiberkilde der skabte Holland-Burnett indviklede stater fra det to-mode pressede vakuum. Dette reducerede markant begrænsningerne af internt tab og fasestøj og demonstrerede de potentielle gevinster ved en kvantebaseret tilgang til følsomhed.
Mens virkningerne af fasestøj og optiske tab i klassiske og kvanteversioner af sensoren tidligere blev modelleret, var Gopinath-gruppens arbejde unikt ved, at det integrerede dem i en enkelt model.
"Vores resultater fremhæver nogle subtile punkter ved at lave en praktisk sensor ved hjælp af den generelle teknik med entangled photon interferometri," sagde Krueper. "Vi gjorde også opmærksom på den åbne og stort set uudforskede idé om at bruge disse sensingmetoder med optiske fibersensorer, hvilket i høj grad ville udvide rækken af applikationer for teknikken." Klik her for at læse hele Phys.Org-artiklen.
*****
Marie Baca fra Semiconductor Engineering skrev om post-kvante og præ-kvante sikkerhedsproblemer den 3. november. Quantum News briefs opsummerer.
Sikkerhedseksperter siger, at regeringer og virksomheder begynder at forberede sig på kryptering i en post-kvante verden. Opgaven gøres endnu mere udfordrende, fordi ingen ved præcis, hvordan fremtidige kvantemaskiner vil fungere, eller endda hvilke materialer vil blive anvendt.
Mainstreaming af kvantekryptografi forventes at indlede en ny tidsalder af datasikkerhed, da eksperter udforsker kvantenøgledistribution (QKD) og andre metoder til kryptografi baseret på kvantemekanik.
Bagsiden af dette er, at visse krypteringsmetoder baseret på klassiske computerprincipper vil være forældede i en post-kvanteverden. Det vil til gengæld efterlade utallige systemer sårbare over for angreb.
Men bekymringerne er også mere umiddelbare. Eksperter forbereder sig på "høst nu, dekrypter senere" angreb. Som navnet antyder, involverer HNDL-trusler hackere, der indsamler krypterede data nu med den antagelse, at yderligere udvikling inden for kvantecomputere vil give dem mulighed for at dekryptere denne information i fremtiden. En nylig Deloitte afstemning fandt, at halvdelen af fagfolk i organisationer, der overvejer fordele ved kvantecomputere, mener, at deres organisationer er i risiko for sådanne angreb.
Mange eksperter er enige om, at løsningen er at udvikle kvantesikre krypteringsmetoder, men det kan være en langsom og smertefuld proces. Fejlen af SIKE, en af de post-kvantekrypteringsstandarder, der er under overvejelse af NIST, beviste både vanskeligheden ved at skabe sådanne standarder og nødvendigheden af at gøre det gennem en streng proces. Der er aktiviteter, organisationer kan gennemføre nu for at begynde at kvantesikre deres data, såsom at bruge store nøgler på symmetriske kryptografiske algoritmer og større outputstørrelser på hash-algoritmer. Kryptografisk agilitet i protokoller og implementering vil også være nyttig, og hardwareacceleration og hardwareimplementering vil være afgørende. Der er også ikke-kryptografiske trin at tage, såsom kryptering af ukrypterede data og anvendelse af nul-tillidsmetoder til kvante.
Klik her for at læse Bacas' originale, omfattende artikel.
*****
Sandra K. Helsel, ph.d. har forsket og rapporteret om grænseteknologier siden 1990. Hun har sin ph.d. fra University of Arizona.
