Quantum News Briefs 24. Februar: WEF: Wie Quantentechnologie Afrikas Gesundheits-, Landwirtschafts- und Finanzsektor revolutionieren könnte; Quantinuum stellt mit neuem Quantum-Volumen-Meilenstein Branchenrekord für Hardware-Leistung auf; Die Partner von Fraunhofer Tech bereiten Quantencomputing für den industriellen Einsatz vor und entwickeln Tiefkühlelektronik für Supercomputer + MEHR

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By Sandra Helsel gepostet am 24

Quantum News Briefs vom 24. Februar: WEF: Wie Quantentechnologie Afrikas Gesundheits-, Landwirtschafts- und Finanzsektor revolutionieren könnte; Quantinuum stellt mit neuem Quantenvolumen-Meilenstein Branchenrekord für Hardwareleistung auf; Die Partner von Fraunhofer Tech bereiten Quantencomputing für den industriellen Einsatz vor und entwickeln Tiefkühlelektronik für Supercomputer + MORE

WEF: Wie Quantentechnologie Afrikas Gesundheits-, Landwirtschafts- und Finanzsektor revolutionieren könnte

Das Weltwirtschaftsforum (WEF) hat eine Bewertung der Auswirkungen der Quantentechnologie in Afrika veröffentlicht. Diese Ergebnisse sollten den Fortschritt in den Bereichen Gesundheitswesen, Finanzen und Landwirtschaft beschleunigen und einen bedeutenden gesellschaftlichen Fortschritt bewirken. Quantum News Briefs fasst unten zusammen.
Eine der vielversprechendsten Anwendungen der Quantentechnologie in Afrika liegt im Bereich des Gesundheitswesens. Zu den wichtigsten potenziellen Anwendungsfällen für Quantencomputer in der Gesundheitsbranche gehören diagnostische Unterstützung, Präzisionsmedizin, beschleunigte Arzneimittelforschung und Preisoptimierung. Quantengestützte diagnostische Unterstützung könnte helfen, Patienten früh, genau und effizient zu diagnostizieren. Die Präzisionsmedizin könnte personalisiertere Eingriffe und Behandlungen ermöglichen. Eine beschleunigte Arzneimittelforschung könnte neue Medikamente schneller zu den Patienten bringen. Während die Preisoptimierung helfen könnte, Versicherungsprämien und Preise zu verfeinern, indem sie genauere Risikobewertungen generiert.
Ein weiterer Bereich, in dem die Quantentechnologie die Entwicklung in Afrika beschleunigen kann, ist die Landwirtschaft. Quantensensoren können verwendet werden, um das Pflanzenwachstum und die Produktion besser zu beurteilen, was möglicherweise zu gezielteren Eingriffen und einem geringeren Ressourcenbedarf führt. Quantengestützte Präzisionslandwirtschaft kann die Effizienz landwirtschaftlicher Betriebe steigern und die Lebensgrundlage der Landwirte verbessern. Darüber hinaus kann Quantencomputer dazu beitragen, komplexe molekulare Prozesse besser zu verstehen, was zu effizienteren und weniger kohlenstoffintensiven landwirtschaftlichen Prozessen führt.

HINWEIS: Als Beispiel für Afrikas bereits vorhandene Expertise in der Quantentechnologie verwies Kenna Hughes-Castleberry auf „Ph.D. Forscher Obafemi Olatunji, dauert ebenfalls 3 Jahre. Das erste Jahr ist das sog. Universität von Johannesburg in Südafrika“, in der heutigen Inside Scoop: „Inside Scoop:“ Quantum und saubere Energie. Olatunji erklärte: „Quantum Computing kann für fortgeschrittene Ressourcenprognosen und -bewertungen, Standort und Zuweisung von EE-Anlagen, verbesserte Effizienz der Energieumwandlung und -speicherung, Ressourcenintegration und -klassifizierung, Zustandsüberwachung der EE-Infrastruktur usw. verwendet werden.“

Die Quantentechnologie kann auch einen erheblichen Einfluss auf den Finanzsektor in Afrika haben. Beispielsweise könnte es für die Portfoliooptimierung, das Risikomanagement, die Betrugserkennung, die Kreditwürdigkeitsprüfung und andere prädiktive Analyseaufgaben verwendet werden. Darüber hinaus könnte die quantengestützte Verschlüsselung auch zum Schutz sensibler Finanzdaten vor Hackern und Cyberkriminellen eingesetzt werden, was zu einer sichereren und widerstandsfähigeren Finanzinfrastruktur führen würde. Klicken Sie hier, um die Prognose des Weltwirtschaftsforums zu lesen wie die Quantentechnologie von der Quantentechnologie beeinflusst wird.

Quantinuum stellt mit einem neuen Quantenvolumen-Meilenstein einen Branchenrekord für Hardwareleistung auf

Quantum gab am 23. Februar bekannt, dass seine Quantenprozessoren der H1-Generation schnell hintereinander zwei Leistungsrekorde aufstellten, wobei sein H1-1 ein Quantenvolumen (QV) von 16,384 (2¹⁴) und dann 32,768 (2¹⁵). Die Errungenschaften stellen eine Höchststandmarke für die Quantencomputerindustrie dar, basierend auf dem weithin anerkannten QV-Benchmark, der ursprünglich von IBM entwickelt wurde, um die allgemeine Leistungsfähigkeit eines Quantencomputers widerzuspiegeln.
Dies ist das achte Mal in weniger als drei Jahren, dass die H-Serie von Quantinuum, die auf der Quantenladungskopplungstechnologie basiert, einen Branchenmaßstab gesetzt hat und eine im März 2020 abgegebene öffentliche Verpflichtung erfüllt, die Leistung der H-Serie zu steigern Quantenprozessoren, Powered by Honeywell, fünf Jahre lang jedes Jahr um eine Größenordnung.
„Wir sind genau dort, wo wir auf unserer Roadmap stehen“, sagte Tony Uttley, President und COO von Quantinuum. „Unser Hardware-Team liefert kontinuierlich technische Verbesserungen auf ganzer Linie, und unser Ansatz, unsere Quantencomputer kontinuierlich zu verbessern, bedeutet, dass diese von unseren Kunden sofort spürbar werden.“
Eine fünfstellige QV-Zahl ist aufgrund der niedrigen Fehlerraten, der Anzahl der Qubits und der sehr langen Schaltungen für die Echtzeit-Quantenfehlerkorrektur (QEC) sehr positiv. QEC ist ein entscheidender Bestandteil des Quantencomputers im großen Maßstab, und je früher es auf der heutigen Hardware erforscht werden kann, desto schneller kann es im großen Maßstab demonstriert werden. Lesen Sie die vollständige Ankündigung auf der Website von Quantinuum.

Die Partner von Fraunhofer Tech bereiten Quantencomputing für den industriellen Einsatz vor, indem sie Tiefkühlelektronik für Supercomputer entwickeln

Ein Team bei Fraunhofer IZM arbeitet an supraleitenden Verbindungen mit einer Dicke von nur zehn Mikrometern und bringt die Industrie damit der Zukunft von kommerziell nutzbaren Quantencomputern einen großen Schritt näher. Quantum News Briefs fasst die jüngsten Fortschritte zusammen.
Die Flaggschiffe dieser neuen Flotte von Supercomputern, wie der Quantencomputer am Forschungszentrum Jülich, arbeiten derzeit mit respektablen 5000 Qubits, also 25000 potentiellen Zuständen für jedes Quantenteilchen. Doch diese Maschinen stoßen an gewisse Grenzen: Das komplexe Zusammenspiel vernetzter Qubits ist äußerst störanfällig, was zu Störungen und Fehlern in den Berechnungen führen kann. Sie brauchen Fehlerkorrekturmechanismen, um die Ergebnisse aufzupolieren, die wiederum weit mehr Qubits benötigen als die ursprüngliche Berechnung: Forscher erwarten, dass zukünftige Quantencomputer jeweils mindestens 100000 oder sogar eine Million Qubits haben werden.
Um diese Anzahl von Qubits in einem einzigen System zu erreichen, müssen neue integrierte Schaltkreise und Verbindungen entwickelt werden, die mit extremer Miniaturisierung arbeiten und Temperaturen von bis zu -273 °C standhalten. Unter diesen unvorstellbaren Gefrierbedingungen vibriert das Gitter in Festkörpern so weit verlangsamt, dass die Qubits verschränkt bleiben und lesbar bleiben.
Das Design und der Bau dieser supraleitenden Verbindungen für solche Systeme und das dafür benötigte kryogene Packaging ist die Mission von Dr. Hermann Oppermann vom Fraunhofer IZM in Berlin. Um die notwendigen Lötkontakte oder Bumps herzustellen, die extrem niedrigen Temperaturen standhalten, mussten sie her mit einer neuen Technologie. Sie wählten dafür Indium, ein Material, das bei unter 3.4 Kelvin supraleitend wird und selbst bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt robust bleibt. Das Team konstruierte außerdem extrem verlustarme, supraleitende Steckverbinder aus Niob und Niobnitrid.
Im Rahmen des InnoPush-Projekts „HALQ – Semiconductor-based Quantum Computing“ haben die Projektpartner eine universelle Plattform geschaffen, die mikroelektronische Technologien für Anwendungsfälle mit extrem skalierbaren Quantencomputern anwendet. Zu den Projektpartnern gehören: Fraunhofer IPMS, Fraunhofer ITWM, Fraunhofer EMFT, Fraunhofer FHR, Fraunhofer IIS, Fraunhofer IISB, Fraunhofer ILT, Fraunhofer ISIT, Fraunhofer IOF, Fraunhofer ENAS und Fraunhofer IAF. Klicken Sie hier, um den Originalartikel von zu lesen Olga Putsykina, Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

Google beansprucht Meilenstein in der Quantenfehlerkorrektur

Dan Robinson berichtete am 23. Februar in Das A-Register über den von Google gemeldeten Meilenstein in der Quantenfehlerkorrektur. Quantum Briefs fasst zusammen.
Google beansprucht einen neuen Meilenstein auf dem Weg zu fehlertoleranten Quantencomputern mit der Demonstration, dass eine Schlüsselfehlerkorrekturmethode, die mehrere Qubits zu logischen Qubits gruppiert, niedrigere Fehlerraten liefern kann und den Weg für Quantensysteme ebnet, die zuverlässig skalieren können.
Ein Team bei Google Quanten-KI sagte, es habe gezeigt, dass ein Verfahren zur Quantenfehlerkorrektur namens Oberflächencodes niedrigere Fehlerraten aufweisen kann, wenn größere Oberflächencodes verwendet werden. Insbesondere wurde ein logisches Distanz-5-Qubit gegen ein logisches Distanz-3-Qubit getestet, und der größere Code lieferte eine zuverlässigere Leistung.
Die Arbeit ist beschrieben in a Peer-Review-Papier, veröffentlicht im Wissenschaftsjournal Nature mit dem Titel: „Unterdrückung von Quantenfehlern durch Skalierung eines logischen Oberflächencode-Qubits“, und obwohl die Autoren feststellten, dass mehr Arbeit erforderlich ist, um die logischen Fehlerraten zu erreichen, die für eine effektive Berechnung erforderlich sind, zeigt die Arbeit, dass dieser Ansatz möglicherweise skalieren kann, um a Fehlertoleranter Quantencomputer.
Dr. Hartmut Nevan, einer der Autoren, sagte, das Google Quantum AI-Team ziele darauf ab, eine Maschine mit etwa einer Million Quantenbits zu bauen, aber um nützlich zu sein, müssten sie in der Lage sein, an einer großen Anzahl von algorithmischen Schritten teilzunehmen.
„Der einzige Weg, dies zu erreichen, ist die Einführung der Quantenfehlerkorrektur“, sagte er, „und unser Team konnte zum ersten Mal in der Praxis zeigen, dass Qubits, die durch Oberflächencode-Fehlerkorrektur geschützt sind, tatsächlich skaliert werden können, um einen geringeren Fehler zu erreichen Preise.“ Klicken Sie hier, um den vollständigen Bericht in The A Register zu lesen.