By Sandra Hesel diposting 16 Sep 2022
Ringkasan Berita Quantum hari ini dibuka dengan pengumuman gelombang-D tentang studi tonggak yang merinci demonstrasi skala besar pertama anil kuantum yang koheren diikuti dengan artikel "Aplikasi rekayasa diperlukan untuk memanfaatkan teknologi kuantum membuka peluang teknologi". Ketiga adalah melihat bagaimana keadaan MA mendanai dan membangun infrastruktur untuk membawa teknologi kuantum dari teori ke bisnis. Dan LEBIH BANYAK.
*****
D-Wave mendemonstrasikan anil kuantum koheren berskala besar
D-Wave Quantum Inc. (NYSE: QBTS) telah menerbitkan studi tonggak peer-review dari demonstrasi anil kuantum koheren skala besar pertama. Quantum Briefs News merangkum a penyiar beritat tentang studi di bawah ini.
Penelitian ini menunjukkan, untuk pertama kalinya, dinamika transisi fase kuantum dalam prosesor anil kuantum skala besar yang dapat diprogram menggunakan hingga 2000 qubit dalam prosesor D-Wave. Demonstrasi ini melampaui skala transisi fase kuantum yang dapat diprogram sebelumnya, membuka pintu ke simulasi fase materi yang eksotis (keadaan materi yang tidak biasa, di luar cairan, padat, atau gas, yang membentuk alam semesta) yang sebaliknya akan sulit diselesaikan.
Makalah tersebut—kolaborasi antara ilmuwan dari D-Wave, University of Southern California, Tokyo Institute of Technology, dan Saitama Medical University—berjudul “Coherent quantum annealing in a programmable 2000-qubit Ising chain,” diterbitkan di peer- jurnal yang direview Fisika Alam hari ini dan tersedia di sini. Studi ini menunjukkan bahwa prosesor kuantum D-Wave yang dapat diprogram sepenuhnya dapat digunakan sebagai simulator akurat dari dinamika kuantum yang koheren pada skala besar. Ini ditunjukkan dengan menunjukkan pola "kekusutan" yang memisahkan putaran berkorelasi dalam kesepakatan yang hampir sempurna dengan solusi analitik yang tepat dari persamaan Schrodinger yang terkenal untuk sistem kuantum ideal, sepenuhnya terisolasi dari kebisingan luar. Kepadatan dan jarak ketegaran tergantung pada, antara lain, kecepatan dan "kuantitas" percobaan. Pengukuran parameter qubit tunggal terbukti secara akurat memprediksi perilaku sistem dari 8 hingga 2000 qubit, menunjukkan tingkat kontrol yang tinggi dalam simulasi kuantum di semua skala.
Signifikansi pencapaian ini melampaui aspek ilmiah dasar untuk memahami transisi fase kuantum dalam materi satu dimensi. Dengan menetapkan dasar teknis untuk simulasi kuantum skala besar, ini telah membuka jalan untuk memahami secara ilmiah sifat-sifat bahan kuantum yang lebih luas.
Selanjutnya, prestasi ilmiah yang disajikan dalam Fisika Alam mendukung komitmen berkelanjutan D-Wave untuk inovasi ilmiah dan pengiriman produk tanpa henti.
*****
Aplikasi teknik yang diperlukan untuk memanfaatkan teknologi kuantum membuka peluang teknologi
Transisi ranah mekanika kuantum ke aplikasi teknik membuka sejumlah besar peluang teknologi kuantum yang mengganggu. Quantum News Briefs merangkum artikel terbaru di Rekayasa Semikonduktor oleh Kay-Uwe Giering dan Andy Heinig yang menjelaskan peluang.
Mikroelektronika memainkan peran penting dalam memanfaatkan teknologi kuantum sebagai teknologi kunci masa depan. Di satu sisi, proses semikonduktor merupakan bagian penting dalam menciptakan sistem teknologi kuantum. Namun yang terpenting, chip elektronik berperforma tinggi diperlukan untuk mengontrol pengaturan kuantum dan memproses data pengukuran ekstensif yang dihasilkan. Mikroelektronika dengan demikian menyediakan antarmuka dari sistem kuantum ke dunia luar. Selain persyaratan kinerja, beberapa aplikasi mengharuskan sistem didinginkan hingga temperatur yang sangat rendah. Ini menghasilkan persyaratan tambahan untuk struktur mekanis dan untuk desain sirkuit listrik.
Dibandingkan dengan aplikasi lain, jumlahnya tidak akan terlalu besar bahkan jika aplikasi kuantum mencapai titik terobosan komersial. Di sisi lain, banyak aplikasi kuantum seringkali membutuhkan sirkuit yang sangat disesuaikan, misalnya, dalam hal level voltase yang perlu diproses atau disediakan. Selain itu, persyaratan pemrosesan data terkadang sangat tinggi, sehingga hanya konsep sirkuit dan sirkuit paling modern yang dapat memenuhinya. Seringkali, elektronik juga harus sesuai dengan ruang pemasangan sekecil mungkin, baik karena persyaratan aplikasi atau karena terletak di domain cryostatic. Oleh karena itu, konsep desain baru seperti chiplet diharapkan memenuhi persyaratan ini.
*****
Massachusetts mengambil teknologi kuantum dari teori ke bisnis
Massachusetts sedang membangun fondasi untuk ekonomi teknologi kuantum. Quantum News Briefs membagikan beberapa proyek teknologi kuantum yang didanai di negara bagian.
Hibah $3.5 juta dari Massachusetts Housing and Economic Development akan membantu Northeastern University mendirikan Experiential Quantum Advancement Laboratories (EQUAL) di Innovation Campus di Burlington. Hibah tersebut, bagian dari Collaborative Research & Development Matching Grant Program dan dikelola oleh Innovation Institute di Massachusetts Technology Collaborative (MassTech), akan mendukung proyek senilai hampir $10 juta.
Pendanaan tersebut akan memperkuat kemitraan EQUAL dengan negara bagian, sembilan institusi akademik, dan 23 mitra industri saat mereka bekerja untuk merampingkan jalur penelitian hingga komersialisasi untuk teknologi kuantum.
Di laboratorium Gedung V EQUAL, mahasiswa dan peneliti akan dapat langsung menerapkan teknologi kuantum baru di tingkat komersial.
Pada bulan April, persemakmuran mengumumkan pendanaan untuk kolaborasi kuantum yang lebih kecil antara pusat penelitian di Universitas Massachusetts di Boston, Universitas Western New England dan tiga bisnis kecil yang berbasis di Massachusetts. Upaya tersebut bertujuan untuk mendorong pengembangan dan komersialisasi perangkat keras komputasi kuantum dan mendukung pengembangan tenaga kerja untuk industri informasi kuantum.
*****
Terobosan baterai kuantum membuka jalan menuju pengisian ulang kendaraan 90 detik
Baterai kuantum menggunakan sifat aneh yang sama dari mekanika kuantum yang memungkinkan komputer kuantum generasi berikutnya, meskipun alih-alih meningkatkan daya pemrosesan komputer secara signifikan, mereka dapat mengaktifkan pengisian ulang kendaraan secara instan hanya dalam 90 detik, menurut artikel baru-baru ini oleh Anthony Cuthbertson di Independen. Ringkasan Berita Kuantum dirangkum di bawah ini.
Sebuah tim yang terdiri dari para ilmuwan dari Institute of Basic Science di Korea dan University of Insubria di Italia membuat terobosan untuk merealisasikan teknologi ini dengan memanfaatkan sistem mekanika kuantum yang dikenal sebagai micromaser.
Ia menggunakan medan elektromagnetik untuk menyimpan energi yang diisi melalui aliran qubit, sekaligus melindungi dari risiko pengisian daya yang berlebihan. Ia menggunakan medan elektromagnetik untuk menyimpan energi yang diisi melalui aliran qubit, sekaligus melindungi dari risiko pengisian daya yang berlebihan. Para peneliti menggambarkan mikromaser sebagai "model baterai kuantum yang luar biasa", dan berhasil menunjukkan bahwa proses pengisian daya lebih cepat daripada pengisian daya klasik.
Para peneliti Korea Selatan telah menghitung bahwa teknologi baterai kuantum dapat mengurangi waktu pengisian mobil listrik di rumah dari 10 jam menjadi hanya tiga menit, sementara stasiun supercharger dapat mengisi penuh kendaraan hanya dalam 90 detik. Dalam sebuah penelitian yang diterbitkan awal tahun ini, para ilmuwan mencatat bagaimana waktu pengisian baterai kuantum benar-benar berkurang karena ukuran baterai semakin besar. Ini disebabkan oleh fenomena yang dikenal sebagai percepatan kuantum, yang berkaitan dengan cara molekul menjadi lebih terjerat saat baterai bertambah besar.
*****
Sandra K. Helsel, Ph.D. telah meneliti dan melaporkan teknologi perbatasan sejak tahun 1990. Dia memiliki gelar Ph.D. dari Universitas Arizona.
