By Sandra Helsel publicado em 16 de setembro de 2022
Resumos de notícias quânticas hoje abre com o anúncio da D-wave de um estudo marcante detalhando a primeira demonstração em grande escala de recozimento quântico coerente, seguido por um artigo “Aplicações de engenharia necessárias para aproveitar tecnologias quânticas abrem oportunidades tecnológicas”. Em terceiro lugar, veremos como o estado de MA está financiando e construindo a infraestrutura para levar a tecnologia quântica da teoria aos negócios. E mais.
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D-Wave demonstra recozimento quântico coerente em larga escala
(NYSE: QBTS) publicou um estudo importante revisado por pares da primeira demonstração em grande escala de recozimento quântico coerente. Quantum Briefs News resume um anunciadores de notíciast sobre o estudo abaixo.
A pesquisa exibe, pela primeira vez, a dinâmica de uma transição de fase quântica em um processador de recozimento quântico programável em larga escala usando até 2000 qubits em um processador D-Wave. Esta demonstração vai além da escala de qualquer transição de fase quântica programável anterior, abrindo a porta para simulações de fases exóticas da matéria (estados incomuns da matéria, fora do líquido, sólido ou gás, que compõem o universo) que de outra forma seriam intratáveis.
O artigo - uma colaboração entre cientistas da D-Wave, da Universidade do Sul da Califórnia, do Instituto de Tecnologia de Tóquio e da Saitama Medical University - intitulado “Recozimento quântico coerente em uma cadeia Ising programável de 2000 qubits”, foi publicado na revista peer- revista revisada Física da Natureza hoje e está disponível SUA PARTICIPAÇÃO FAZ A DIFERENÇA. O estudo mostra que o processador quântico D-Wave totalmente programável pode ser usado como um simulador preciso de dinâmica quântica coerente em larga escala. Isto foi demonstrado mostrando os padrões de “torções” que separam os spins correlacionados em concordância quase perfeita com soluções analíticas exatas da famosa equação de Schrodinger para um sistema quântico ideal, completamente isolado do ruído externo. A densidade e o espaçamento das torções dependem, entre outras coisas, da velocidade e da “quantidade” do experimento. Foi demonstrado que medições de parâmetros de qubit único preveem com precisão o comportamento de sistemas de 8 a 2000 qubits, demonstrando altos níveis de controle em simulações quânticas em todas as escalas.
O significado desta conquista vai além do aspecto científico básico da compreensão das transições de fase quântica na matéria unidimensional. Ao estabelecer a base técnica para simulações quânticas em grande escala, abriu o caminho para a compreensão científica das propriedades de uma gama mais ampla de materiais quânticos.
Além disso, as conquistas científicas apresentadas na Nature Physics sustentam o compromisso contínuo da D-Wave com a inovação científica incansável e a entrega de produtos.
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As aplicações de engenharia necessárias para aproveitar as tecnologias quânticas abrem oportunidades tecnológicas
A transição do domínio da mecânica quântica para aplicações de engenharia está abrindo um grande número de oportunidades tecnológicas quânticas disruptivas. Quantum News Briefs resume um artigo recente de in Engenharia de Semicondutores por Kay-Uwe Giering e Andy Heinig que explicam as oportunidades.
A microeletrônica desempenha um papel crucial no aproveitamento das tecnologias quânticas como futuras tecnologias-chave. Por um lado, os processos semicondutores são uma parte importante da criação de sistemas tecnológicos quânticos. Acima de tudo, porém, são necessários chips eletrônicos de alto desempenho para controlar as configurações quânticas e processar os extensos dados de medição resultantes. A microeletrônica fornece, portanto, a interface dos sistemas quânticos com o mundo exterior. Além dos requisitos de desempenho, algumas aplicações exigem que os sistemas sejam resfriados a temperaturas extremamente baixas. Isto resulta em requisitos adicionais para a estrutura mecânica e para o projeto elétrico dos circuitos.
Em comparação com outras aplicações, as quantidades não serão particularmente grandes, mesmo que as aplicações quânticas atinjam um ponto de avanço comercial. Por outro lado, muitas aplicações quânticas requerem frequentemente circuitos altamente personalizados, por exemplo, em termos dos níveis de tensão que necessitam de processar ou fornecer. Além disso, os requisitos de processamento de dados são por vezes extremamente elevados, de modo que apenas os conceitos e circuitos mais modernos podem atendê-los. Muitas vezes, os componentes eletrônicos também devem caber no menor espaço de instalação possível, seja devido aos requisitos da aplicação ou porque estão localizados em um domínio criostático. Portanto, espera-se que novos conceitos de design, como chips, atendam a esses requisitos.
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Massachusetts levando a tecnologia quântica da teoria aos negócios
Massachusetts está construindo as bases para uma economia de tecnologia quântica. Quantum News Briefs compartilha vários projetos de tecnologia quântica financiados no estado.
Uma doação de US$ 3.5 milhões do Massachusetts Housing and Economic Development ajudará a Northeastern University a estabelecer os Laboratórios Experienciais de Avanço Quântico (EQUAL) em seu Campus de Inovação em Burlington. A doação, parte do Programa de Doações Correspondentes para Pesquisa e Desenvolvimento Colaborativo e administrada pelo Instituto de Inovação da Massachusetts Technology Collaborative (MassTech), apoiará o projeto de quase US$ 10 milhões.
O financiamento reforçará as parcerias da EQUAL com o Estado, nove instituições académicas e 23 parceiros industriais, à medida que trabalham para agilizar o processo de investigação até à comercialização de tecnologias quânticas.
No laboratório Edifício V da EQUAL, estudantes e investigadores poderão aplicar imediatamente novas tecnologias quânticas a nível comercial.
Em Abril, a Commonwealth anunciou financiamento para uma colaboração quântica mais pequena entre os centros de investigação da Universidade de Massachusetts em Boston, da Western New England University e de três pequenas empresas sediadas em Massachusetts. O esforço visa impulsionar o desenvolvimento e a comercialização de hardware de computação quântica e apoiar o desenvolvimento da força de trabalho para a indústria de informação quântica.
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Avanço da bateria quântica abre caminho para recarga do veículo em 90 segundos
As baterias quânticas usam as mesmas propriedades bizarras da mecânica quântica que tornam possíveis os computadores quânticos da próxima geração, embora, em vez de aumentar enormemente o poder de processamento dos computadores, elas possam permitir a recarga instantânea de um veículo em apenas 90 segundos, de acordo com um artigo recente de Anthony Cuthbertson no Independente. Resumos de notícias quânticas resumem abaixo.
Uma equipe composta por cientistas do Instituto de Ciências Básicas da Coréia e da Universidade de Insubria, na Itália, fez um avanço no sentido de concretizar essa tecnologia fazendo uso de um sistema de mecânica quântica conhecido como micromaser.
Ele usa um campo eletromagnético para armazenar energia carregada por meio de um fluxo de qubits, ao mesmo tempo que protege contra o risco de sobrecarga. Ele usa um campo eletromagnético para armazenar energia carregada por meio de um fluxo de qubits, ao mesmo tempo que protege contra o risco de sobrecarga. Os pesquisadores descreveram um micromaser como “um excelente modelo de bateria quântica” e demonstraram com sucesso que o processo de carregamento é mais rápido do que o carregamento clássico.
Os investigadores sul-coreanos já calcularam que a tecnologia de baterias quânticas poderia reduzir o tempo de carregamento doméstico dos carros eléctricos de 10 horas para apenas três minutos, enquanto as estações de superalimentação poderiam recarregar totalmente um veículo em apenas 90 segundos. Num estudo publicado no início deste ano, os cientistas observaram como o tempo de carregamento de uma bateria quântica diminui à medida que o tamanho da bateria aumenta. Isto se deve a um fenômeno conhecido como aceleração quântica, que está relacionado à maneira como as moléculas ficam mais emaranhadas à medida que a bateria aumenta.
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Sandra K. Helsel, Ph.D. vem pesquisando e relatando sobre tecnologias de fronteira desde 1990. Ela tem seu Ph.D. da Universidade do Arizona.
