Quantum News Brief 4. november: ParityQC je sklenil pogodbo s strani nemškega vesoljskega centra (DLR); D-Wave razširja poslovno vrednost prvega kvantnega hibridnega reševalnika v industriji z novimi funkcijami, ki podpirajo utežene omejitve in tehnike vnaprejšnjega reševanja; Raziskovalna skupina CU Boulder napreduje kvantno zaznavanje z novim modelom v optičnih vlaknih & VEČ.
*****
Nemški vesoljski center (DLR) je sklenil pogodbo za ParityQC.
ParityQC – edino podjetje za kvantno arhitekturo na svetu – in štirje partnerji so prejeli pogodbo Nemškega vesoljskega centra (DLR) za izdelavo kvantnih računalnikov z ionskimi pastmi v Nemčiji. Pet projektnih partnerjev (ParityQC, eleQtron, NXP® Semiconductors Germany, QUDORA Technologies in Universal Quantum Deutschland) bo v naslednjih štirih letih izdelalo prototipe kvantnih računalnikov kot del DLR Quantum Computing Initiative. Podjetja bodo med seboj tesno sodelovala v pisarnah in laboratorijih DLR Innovation Center v Hamburgu. Pogodbe skupaj znašajo 208.5 milijona evrov, s čimer je pobuda ena največjih evropskih prizadevanj na področju kvantnega računalništva doslej. V času, ko se industrija kvantnega računalništva po vsem svetu razvija z bliskovito hitrostjo, naj bi projekt predstavljal ogromno prednost za konkurenčnost Evrope na tem področju.
Imenovanje za to pobudo prihaja v času izjemne rasti ParityQC. V dveh letih in pol od ustanovitve se je podjetje uspelo razviti iz majhnega spin-offa Univerze v Innsbrucku v enega glavnih igralcev v industriji kvantnega računalništva, medtem ko je še vedno podjetje v edini avstrijski lasti. Jedro tehnologije ParityQC je patentirana arhitektura ParityQC. Njegov potencial je že zgodaj prepoznal svetovno znani pionir mikroprocesorjev Hermann Hauser, ki je investitor ParityQC. "Edinstvena arhitektura ParityQC za kvantne računalnike bo postavila nove standarde za to, kako bodo visoko razširljivi kvantni računalniki zgrajeni v naslednjem desetletju," pravita Magdalena Hauser in Wolfgang Lechner, soustanovitelja in izvršna direktorja ParityQC.
Projekti se bodo razvijali skozi različne faze. ParityQC, NXP Semiconductors in eleQtron bodo najprej delali na predhodnem projektu, ki vključuje izgradnjo 10-kubitnega predstavitvenega modela za uporabnike, da pridobijo izkušnje s sistemi ionskih past in pospešijo njihov razvoj.
*****
D-Wave razširja poslovno vrednost prvega kvantnega hibridnega reševalnika v industriji z novimi funkcijami, ki podpirajo utežene omejitve in tehnike vnaprejšnjega reševanja
D-Wave Quantum Inc. je napovedal dve ključni posodobitvi svojega hibridnega reševalnika z omejenim kvadratnim modelom (CQM) v storitvi kvantnega oblaka Leap™. Hibridni reševalec CQM lahko obravnava resnične probleme optimizacije komercialnega obsega do enega milijona spremenljivk (vključno z zveznimi spremenljivkami) in 100,000 omejitvami. Z današnjimi posodobitvami lahko podjetja zdaj dodatno izkoristijo moč kvantnega računanja za izvajanje kvadratnih problemov optimizacije s ponderiranimi omejitvami in koristijo tehnike vnaprejšnjega razreševanja, ki racionalizirajo in poenostavljajo formulacijo problema.
Posodobljeni hibridni reševalec omejenega kvadratnega modela (CQM) podjetja D-Wave omogoča kvantnim razvijalcem natančnejše modeliranje problemov, kjer ni mogoče zadovoljiti vseh omejitev. Razširja naslovne primere uporabe v različnih panogah, npr. logistika (razporejanje zaposlenih), proizvodnja (pakiranje zabojnikov) in finančne storitve (optimizacija portfelja).
Posodobljeni reševalec CQM poleg podpore za utežene omejitve uvaja nov nabor hitrih klasičnih algoritmov, ki zmanjšajo velikost problema in omogočajo predložitev večjih modelov hibridnemu reševalniku. Tehnike vnaprejšnjega reševanja odstranjujejo nepotrebne spremenljivke in omejitve za doseganje čistejšega nabora podatkov, zaradi česar so rešitve boljše kakovosti z zožitvijo nabora/velikosti problemov in racionalizacijo formulacije problema. Te tehnike se zdaj samodejno uporabljajo za vse težave CQM v reševalcu CQM v Leapu in so na voljo tudi v Ocean SDK.
Kliknite tukaj za ogled celotne objave novic.
*****
Raziskovalna skupina za optiko in fotoniko pri CU Boulder in njihovi partnerji napovedujejo in prikazujejo pomemben napredek pri daljinskem zaznavanju na podlagi vlaken, kvantno izboljšanem in sondiranju fotoobčutljivih materialov v "Realističnem modelu zaznavanja izboljšanega zapleta v optičnih vlaknih", objavljenem v Optika Express v začetku tega leta.
Skupina je pod vodstvom Alfreda in Betty T. Look obdarjene profesorice Juliet Gopinath z Oddelka za elektrotehniko, računalništvo in energetiko modelirala notranjo izgubo, zunanji fazni šum in neučinkovitost Mach-Zehnderjevega interferometra, vendar je uporabila praktičen vir vlaken ki je ustvaril Holland-Burnettova zapletena stanja iz dvomodnega stisnjenega vakuuma. To je znatno zmanjšalo omejitve notranje izgube in faznega hrupa ter pokazalo potencialne dobičke kvantno temelječega pristopa k občutljivosti.
Medtem ko so bili učinki faznega šuma in optičnih izgub v klasičnih in kvantnih različicah senzorja predhodno modelirani, je bilo delo skupine Gopinath edinstveno, saj jih je integriralo v en sam model.
"Naše ugotovitve poudarjajo nekaj subtilnih točk pri izdelavi praktičnega senzorja z uporabo splošne tehnike interferometrije zapletenih fotonov," je dejal Krueper. "Opozorili smo tudi na odprto in večinoma neraziskano idejo o uporabi teh metod zaznavanja s senzorji iz optičnih vlaken, kar bi močno razširilo obseg aplikacij za tehniko." Kliknite tukaj, če želite prebrati celoten članek Phys.Org.
*****
Marie Baca iz polprevodniškega inženirstva je 3. novembra pisal o postkvantnih in predkvantnih varnostnih vprašanjih. Povzetek Quantum News briefs.
Varnostni strokovnjaki pravijo, da se vlade in podjetja začenjajo pripravljati na šifriranje v postkvantnem svetu. Naloga je še toliko bolj zahtevna, ker nihče ne ve natančno, kako bodo delovali prihodnji kvantni stroji ali celo kateri materiali bo uporabljen.
Pričakuje se, da bo vključevanje kvantne kriptografije začelo novo dobo varnosti podatkov, saj strokovnjaki raziskujejo kvantno porazdelitev ključev (QKD) in druge metode kriptografije, ki temeljijo na kvantni mehaniki.
Druga stran tega je, da bodo nekatere metode šifriranja, ki temeljijo na klasičnih računalniških načelih, v postkvantnem svetu zastarele. To pa bo pustilo nešteto sistemov ranljivih za napade.
Toda pomisleki so tudi bolj neposredni. Strokovnjaki se pripravljajo na napade »žetev zdaj, dešifriranje kasneje«. Kot že ime pove, grožnje HNDL vključujejo hekerje, ki zdaj zbirajo šifrirane podatke s predpostavko, da jim bo nadaljnji razvoj kvantnega računalništva omogočil dešifriranje teh informacij v prihodnosti. Nedavna Deloittova anketa ugotovili, da polovica strokovnjakov v organizacijah, ki razmišljajo o prednostih kvantnega računalništva, verjame, da so njihove organizacije v nevarnosti takih napadov.
Mnogi strokovnjaki se strinjajo, da je rešitev razvoj kvantno varnih metod šifriranja, vendar je to lahko počasen in boleč proces. Neuspeh SIKE, enega od postkvantnih šifrirnih standardov, ki jih obravnava NIST, je dokazal tako težavnost ustvarjanja takšnih standardov kot potrebo po strogem postopku. Obstajajo dejavnosti, ki jih lahko organizacije zdaj opravijo, da začnejo s kvantnim preverjanjem svojih podatkov, kot je uporaba velikih ključev pri simetričnih kriptografskih algoritmih in večjih izhodnih velikosti pri algoritmih zgoščevanja. Koristna bo tudi kriptografska agilnost v protokolih in izvedbi, ključnega pomena pa bo strojno pospeševanje in strojna implementacija. Izvesti je treba tudi nekriptografske korake, kot je šifriranje nešifriranih podatkov in uporaba metod ničelnega zaupanja v kvantumu.
Kliknite tukaj, če želite prebrati Bacasov izvirni, obsežen članek.
*****
Sandra K. Helsel, dr. raziskuje in poroča o mejnih tehnologijah od leta 1990. Ima doktorat znanosti. z Univerze v Arizoni.
