By sandra helsel publicado el 16 de septiembre de 2022
Quantum News Briefs hoy abre con el anuncio de D-wave de un estudio histórico que detalla la primera demostración a gran escala de recocido cuántico coherente seguido de un artículo "Las aplicaciones de ingeniería necesarias para aprovechar las tecnologías cuánticas abren oportunidades tecnológicas". El tercero es una mirada a cómo el estado de MA está financiando y construyendo la infraestructura para llevar la tecnología cuántica de la teoría al negocio. Y más.
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D-Wave demuestra recocido cuántico coherente a gran escala
D-Wave Quantum Inc. (NYSE: QBTS) ha publicado un estudio histórico revisado por pares de la primera demostración a gran escala de recocido cuántico coherente. Quantum Briefs News resume una locutores de noticiast sobre el estudio a continuación.
La investigación muestra, por primera vez, la dinámica de una transición de fase cuántica en un procesador de recocido cuántico programable a gran escala que utiliza hasta 2000 qubits en un procesador D-Wave. Esta demostración va más allá de la escala de cualquier transición de fase cuántica programable anterior, abriendo la puerta a simulaciones de fases exóticas de la materia (estados inusuales de la materia, fuera de líquido, sólido o gas, que forman el universo) que de otro modo serían intratables.
El artículo, una colaboración entre científicos de D-Wave, la Universidad del Sur de California, el Instituto de Tecnología de Tokio y la Universidad Médica de Saitama, titulado "Recocido cuántico coherente en una cadena de Ising programable de 2000 qubits", se publicó en el peer- revista revisada Física de la naturaleza hoy y esta disponible esta página. El estudio muestra que el procesador cuántico D-Wave totalmente programable se puede utilizar como un simulador preciso de dinámica cuántica coherente a gran escala. Esto se demostró mostrando los patrones de "torceduras" que separan espines correlacionados en un acuerdo casi perfecto con soluciones analíticas exactas de la famosa ecuación de Schrödinger para un sistema cuántico ideal, completamente aislado del ruido exterior. La densidad y el espaciado de las torceduras dependen, entre otras cosas, de la velocidad y la "cuantificación" del experimento. Se demostró que las mediciones de los parámetros de un solo qubit predicen con precisión el comportamiento de los sistemas de 8 a 2000 qubits, lo que demuestra altos niveles de control en las simulaciones cuánticas en todas las escalas.
La importancia de este logro va más allá del aspecto científico básico de comprender las transiciones de fase cuántica en materia unidimensional. Al establecer la base técnica para las simulaciones cuánticas a gran escala, ha allanado el camino para comprender científicamente las propiedades de una gama más amplia de materiales cuánticos.
Además, los logros científicos presentados en Nature Physics respaldan el compromiso continuo de D-Wave con la innovación científica y la entrega de productos incesantes.
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Las aplicaciones de ingeniería necesarias para aprovechar las tecnologías cuánticas abren oportunidades tecnológicas
La transición del ámbito de la mecánica cuántica a las aplicaciones de ingeniería está abriendo un gran número de oportunidades tecnológicas cuánticas disruptivas. Quantum News Briefs resume un artículo reciente de en Ingeniería de semiconductores por Kay-Uwe Giering y Andy Heinig que explican las oportunidades.
La microelectrónica juega un papel crucial en el aprovechamiento de las tecnologías cuánticas como futuras tecnologías clave. Por un lado, los procesos de semiconductores son una parte importante de la creación de sistemas tecnológicos cuánticos. Sin embargo, sobre todo, se necesitan chips electrónicos de alto rendimiento para controlar las configuraciones cuánticas y procesar los extensos datos de medición resultantes. La microelectrónica proporciona así la interfaz de los sistemas cuánticos con el mundo exterior. Además de los requisitos de rendimiento, algunas aplicaciones requieren que los sistemas se enfríen a temperaturas extremadamente bajas. Esto da como resultado requisitos adicionales para la estructura mecánica y para el diseño eléctrico de los circuitos.
En comparación con otras aplicaciones, las cantidades no serán particularmente grandes incluso si las aplicaciones cuánticas alcanzan un punto de inflexión comercial. Por otro lado, muchas aplicaciones cuánticas a menudo requieren circuitos altamente personalizados, por ejemplo, en términos de los niveles de voltaje que necesitan procesar o proporcionar. Además, los requisitos de procesamiento de datos son a veces extremadamente altos, por lo que solo los conceptos de circuitos y circuitos más modernos pueden cumplirlos. A menudo, la electrónica también debe caber en el espacio de instalación más pequeño posible, ya sea por los requisitos de la aplicación o porque se encuentra en un dominio criostático. Por lo tanto, se espera que los conceptos de diseño novedosos, como los chips, cumplan con estos requisitos.
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Massachusetts lleva la tecnología cuántica de la teoría al negocio
Massachusetts está construyendo una base para una economía de tecnología cuántica. Quantum News Briefs comparte varios de los proyectos de tecnología cuántica que se financian en el estado.
Una subvención de $3.5 millones de Vivienda y Desarrollo Económico de Massachusetts ayudará a la Universidad del Noreste a establecer los Laboratorios Experimentales de Avance Cuántico (EQUAL) en su Campus de Innovación en Burlington. La subvención, parte del Programa de Subsidios Equivalentes de Investigación y Desarrollo Colaborativo y administrada por el Instituto de Innovación en la Colaboración Tecnológica de Massachusetts (MassTech), apoyará el proyecto de casi $10 millones.
La financiación fortalecerá las asociaciones de EQUAL con el estado, nueve instituciones académicas y 23 socios de la industria a medida que trabajan para optimizar la tubería de investigación a comercialización de tecnologías cuánticas.
En el laboratorio Building V de EQUAL, los estudiantes e investigadores podrán aplicar nuevas tecnologías cuánticas a nivel comercial de inmediato.
En abril, la Commonwealth anunció la financiación de una colaboración cuántica más pequeña entre los centros de investigación de la Universidad de Massachusetts en Boston, la Universidad de Western New England y tres pequeñas empresas con sede en Massachusetts. El esfuerzo tiene como objetivo impulsar el desarrollo y la comercialización de hardware de computación cuántica y apoyar el desarrollo de la fuerza laboral para la industria de la información cuántica.
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El avance de la batería cuántica allana el camino hacia la recarga de 90 segundos del vehículo
Las baterías cuánticas usan las mismas extrañas propiedades de la mecánica cuántica que hacen posibles las computadoras cuánticas de próxima generación, aunque en lugar de aumentar enormemente la potencia de procesamiento de las computadoras, podrían permitir la recarga instantánea de un vehículo en solo 90 segundos, según un artículo reciente de Anthony Cuthbertson en el Independiente. Quantum News Briefs se resume a continuación.
Un equipo compuesto por científicos del Instituto de Ciencias Básicas de Corea y la Universidad de Insubria en Italia hizo un gran avance hacia la realización de esta tecnología mediante el uso de un sistema de mecánica cuántica conocido como micromaser.
Utiliza un campo electromagnético para almacenar energía cargada a través de un flujo de qubits, al mismo tiempo que protege contra el riesgo de sobrecarga. Utiliza un campo electromagnético para almacenar energía cargada a través de un flujo de qubits, al mismo tiempo que protege contra el riesgo de sobrecarga. Los investigadores describieron un micromaser como "un excelente modelo de batería cuántica" y demostraron con éxito que el proceso de carga es más rápido que la carga clásica.
Los investigadores de Corea del Sur ya calcularon que la tecnología de baterías cuánticas podría reducir los tiempos de carga de los automóviles eléctricos en el hogar de 10 horas a solo tres minutos, mientras que las estaciones de supercargadores podrían recargar completamente un vehículo en solo 90 segundos. En un estudio publicado a principios de este año, los científicos notaron cómo el tiempo de carga de una batería cuántica en realidad disminuye a medida que aumenta el tamaño de la batería. Esto se debe a un fenómeno conocido como aceleración cuántica, que se relaciona con la forma en que las moléculas se entrelazan más a medida que la batería crece.
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Sandra K. Helsel, Ph.D. ha estado investigando e informando sobre tecnologías de vanguardia desde 1990. Tiene su Ph.D. de la Universidad de Arizona.
