By サンドラ・ヘルセル 16 年 2022 月 XNUMX 日に投稿
今日の量子ニュース概要 は、コヒーレント量子アニーリングの最初の大規模実証を詳述するマイルストーン研究の D-wave の発表で始まり、続いて「量子技術を活用するために必要なエンジニアリング アプリケーションが技術的機会を開く」という記事が続きます。 3つ目は、MA州が量子技術を理論からビジネスに移行するためのインフラストラクチャにどのように資金を提供し、構築しているかを見ることです。もっと。
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D-Wave が大規模コヒーレント量子アニーリングを実証
D-Wave Quantum Inc. (NYSE: QBTS) は、コヒーレント量子アニーリングの初の大規模実証に関するピアレビューを経たマイルストーン研究を発表しました。 Quantum Briefs ニュースは、 ニュースアナウンサー以下の研究についてです。
この研究では、D-Wave プロセッサで最大 2000 量子ビットを使用する大規模なプログラマブル量子アニーリング プロセッサにおける量子相転移のダイナミクスを初めて明らかにしました。この実証は、これまでのプログラム可能な量子相転移の規模を超えており、そうでなければ困難だった物質のエキゾチックな相（宇宙を構成する液体、固体、または気体の外側の異常な物質の状態）のシミュレーションへの扉を開きます。
D-Wave、南カリフォルニア大学、東京工業大学、埼玉医科大学の科学者による共同研究であるこの論文は、「プログラム可能な 2000 量子ビット イジング チェーンにおけるコヒーレント量子アニーリング」と題され、ピア マガジンに掲載されました。査読済みジャーナル 自然物理学 本日、利用可能です こちら. この研究は、完全にプログラム可能な D-Wave 量子プロセッサが、大規模なコヒーレント量子ダイナミクスの正確なシミュレーターとして使用できることを示しています。これは、外部ノイズから完全に隔離された理想的な量子系の有名なシュレーディンガー方程式の正確な解析解とほぼ完全に一致して、相関スピンを分離する「キンク」のパターンを示すことが実証されました。ねじれの密度と間隔は、とりわけ実験の速度と「量子性」に依存します。単一量子ビットのパラメーターの測定により、8 ～ 2000 量子ビットのシステムの動作を正確に予測することが示され、あらゆるスケールの量子シミュレーションにおける高レベルの制御が実証されました。
この成果の重要性は、一次元物質における量子相転移を理解するという基本的な科学的側面を超えています。大規模量子シミュレーションの技術的基盤を確立することで、より広範囲の量子材料の特性を科学的に理解する道が開かれました。
さらに、Nature Physics で発表された科学的成果は、D-Wave の絶え間ない科学革新と製品提供への継続的な取り組みを支えています。
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量子技術を利用するために必要なエンジニアリングアプリケーションが技術的チャンスを切り開く
量子力学の領域から工学応用への移行により、多くの破壊的な量子技術の機会が開かれています。 Quantum News Briefs は、による最近の記事を要約しています。 半導体工学 by Kay-Uwe Giering と Andy Heinig チャンスについて説明してくれる人。
マイクロエレクトロニクスは、量子技術を将来のキーテクノロジーとして活用する上で重要な役割を果たします。一方で、半導体プロセスは量子技術システムの構築において重要な部分を占めています。しかし、何よりも、量子セットアップを制御し、結果として得られる膨大な測定データを処理するには、高性能の電子チップが必要です。したがって、マイクロエレクトロニクスは、量子システムから外界へのインターフェースを提供します。パフォーマンス要件に加えて、一部のアプリケーションではシステムを極度に低い温度まで冷却する必要があります。これにより、機械的構造と回路の電気設計に対する追加の要件が発生します。
たとえ量子アプリケーションが商業的なブレークスルーポイントに達したとしても、他のアプリケーションと比較して、その量は特に大きくはありません。一方、多くの量子アプリケーションでは、たとえば、処理または提供する必要がある電圧レベルの点で、高度にカスタマイズされた回路が必要になることがよくあります。さらに、データ処理要件は非常に高い場合があり、最新の回路概念と回路のみがそれらを満たすことができます。多くの場合、電子機器は、アプリケーションの要件または極低温領域に配置されるため、可能な限り最小の設置スペースに収まる必要があります。したがって、チップレットなどの新しい設計コンセプトがこれらの要件を満たすことが期待されています。
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マサチューセッツ州が量子技術を理論からビジネスへ
マサチューセッツ州は量子テクノロジー経済の基盤を構築しています。 Quantum News Briefs では、州内で資金提供されている量子技術プロジェクトのいくつかを共有しています。
マサチューセッツ州住宅経済開発からの 3.5 万ドルの助成金は、ノースイースタン大学がバーリントンのイノベーション キャンパスに実験量子進歩研究所 (EQUAL) を設立するのに役立ちます。この助成金は、共同研究開発マッチング助成プログラムの一部であり、マサチューセッツ州テクノロジー協同組合（MassTech）のイノベーション研究所が管理しており、約10万ドルのプロジェクトを支援することになる。
この資金により、量子技術の研究から商品化までのパイプラインの合理化に取り組むEQUALと、州、23つの学術機関、XNUMXの業界パートナーとのパートナーシップが強化されることになる。
EQUAL の Building V 研究室では、学生や研究者は新しい量子技術を商業レベルですぐに応用できるようになります。
連邦は4月、マサチューセッツ大学ボストン校、ウェスタンニューイングランド大学、およびマサチューセッツ州に拠点を置く中小企業3社の研究センター間の小規模な量子共同研究への資金提供を発表した。この取り組みは、量子コンピューティング ハードウェアの開発と商品化を促進し、量子情報産業の人材育成をサポートすることを目的としています。
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量子電池の画期的な進歩により、車両の 90 秒充電への道が開かれる
最近の記事によると、量子電池は、次世代の量子コンピュータを可能にする量子力学の同じ奇妙な特性を利用しているが、コンピュータの処理能力を大幅に向上させる代わりに、わずか 90 秒で車両の即時充電を可能にする可能性があるという。 インディペンデント紙のアンソニー・カスバートソン。 Quantum News Briefs の概要は次のとおりです。
韓国の基礎科学研究所とイタリアのインサブリア大学の科学者で構成されるチームは、マイクロメーザーとして知られる量子力学システムを利用することで、この技術の実現に向けた画期的な進歩を遂げた。
電磁場を使用して、量子ビットのストリームを通じて充電されたエネルギーを保存し、同時に過充電のリスクから保護します。電磁場を使用して、量子ビットのストリームを通じて充電されたエネルギーを保存し、同時に過充電のリスクから保護します。研究者らはマイクロメーザーを「量子電池の優れたモデル」と表現し、充電プロセスが従来の充電よりも高速であることを実証することに成功した。
韓国の研究者らはすでに、量子電池技術により家庭での電気自動車の充電時間を10時間からわずか90分に短縮でき、スーパーチャージャーステーションではわずかXNUMX秒で車両を完全に充電できると試算している。今年初めに発表された研究で、科学者らは量子電池のサイズが大きくなるにつれて実際に量子電池の充電時間がどのように減少するかを指摘した。これは量子スピードアップとして知られる現象によるもので、バッテリーが大きくなるにつれて分子がより絡み合う仕組みに関係しています。
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サンドラ・K・ヘルセル博士1990 年以来、最先端技術の研究と報告を行ってきました。彼女は博士号を取得しています。 アリゾナ大学出身。
