Qubity: Fotonické tranzistory, limity pro korekce kvantových chyb, kvantová komunikace 101

4. 8. 2024
Doba čtení: 3 minuty

Sdílet

Photonic crystal fibre Autor: University of Bath
Photonic crystal fibre
Pravidelný přehled novinek z rozsáhlého a rozvíjejícího se oboru kvantových počítačů, který vydáváme ve spolupráci s blogem Qubits.cz.

Kvantové počítače

DARPA zahájila iniciativu Quantum Benchmarking, která má za cíl ověřit výkonnost a spolehlivost průmyslových kvantových počítačů. Tato iniciativa bude zahrnovat vývoj standardizovaných měřítek a testovacích protokolů pro hodnocení různých kvantových technologií a jejich aplikací v reálném světě.

Toto není úplně optimistické. Výzkumníci zjistili, že techniky kvantových korekcí chyb mohou mít své limity, což může omezit jejich účinnost ve větších kvantových systémech. Studie publikovaná v Nature Physics ukazuje, že přesné výsledky z kvantového systému se stávají obtížně dosažitelnými, jak se systém zvětšuje, a vyžadují velké množství měření. Současné metody, jako jsou extrapolace nulového šumu a pravděpodobnostní rušení chyb, vyžadují exponenciálně rostoucí počet provedení výpočtu. Jinak řečeno, chyby rostou velice rychle a signál se ztrácí velmi rychle i u mělkých kvantových obvodů. Je to jako byste chtěli naladit rádio tak, aby byl signál čistý, ale téměř okamžitě jej ztratíte kvůli šumu. Tato zjištění naznačují, že budoucí výzkum musí hledat nové přístupy k překonání těchto výzev.

Quantinuum uvedlo betaverzi platformy Quantinuum Nexus, což je softwarová platforma pro kvantové počítání. Nexus integruje kvantové výpočty s cloudovou podporou, umožňuje spouštět, sledovat a spravovat zdroje napříč různými kvantovými backendy a nabízí předkonfigurované prostředí JupyterHub. Platforma podporuje simulátory, jako je emulátor H-Series, a je plně integrovaná s kvantovými procesory H-Series a softwarovými balíky, jako je InQuanto. Administrátoři mohou spravovat uživatele a zdroje, což usnadňuje týmovou spolupráci. Zájemci se mohou již nyní hlásit do betapřístupu.

Česko se za vydatné asistence IBM vydává do kvantové éry, která má spustit revoluci skoro ve všem Přečtěte si také:

Česko se za vydatné asistence IBM vydává do kvantové éry, která má spustit revoluci skoro ve všem

Kvantové technologie

Výzkumníci z University of Bath vyvinuli novou generaci speciálních optických vláken s mikrostrukturovaným jádrem, která jsou přizpůsobena potřebám nejen kvantových přenosů. Mikrostruktura vláken, skládající se z komplexního vzoru vzduchových kapes, umožňuje manipulaci se světlem uvnitř vlákna, jako je generování provázaných fotonů, změny vlnové délky (barvy), nebo dokonce uvěznění jednotlivých atomů uvnitř. A v neposlední řadě by tato vlákna měla být efektivní pro přenos na delší vzdálenosti.

Výzkumníci z Purdue University dokázali zachytit atomy cesia na integrovaném fotonickém obvodu, čímž vytvořili fotonické tranzistory. Tento výzkum ukazuje potenciál pro kvantové sítě založené na nanofotonických obvodech s chladnými atomy. Tato technika využívá lasery k chlazení a pevnému zachycení atomů na fotonickém vlnovodu, kde interagují s fotony s vysokou účinností. Následně, pokud je atom v konkrétním kvantovém stavu, fotony projdou skrz. Pokud je však v jiném stavu, žádný foton neprojde. Tento systém může v budoucnu sloužit jako základ pro distribuované kvantové výpočty a pokročilou kvantovou komunikaci.

Kvantové sítě

Výzkumníci z NASA sepsali velmi pěknou práci nazvanou „Quantum Communication 101“. V americké kultuře se „sto-jednička“ používá pro označení úvodního kurzu nebo sbírku základních materiálů k danému tématu. Tento pěkný materiál vás poměrně nenáročnou formou provede téměř všemi aspekty kvantové komunikace ve smyslu přenosu kvantových informací.

Quantum Communication 101

Quantum Communication 101

Autor: NASA

Kvantový byznys, investice a politika

Vláda Velké Británie pošle na kvantové technologie dalších 100 milionů liber. Ty budou rozděleny skrze pět nových kvantových hubů zaměřených na: 1) kvantové biomedicínské senzory, 2) senzory, zobrazovací systémy a měření času, 3) kvantové sítě, 4) kvantové počítače a 5) kvantovou navigaci.

Objevují se spekulace, že by Honeywell mohl pustit Quantinuum na burzu skrze IPO.

Indický kvantově-softwarový startup Bloq Quantum získal pre-seed investici 155 tisíc dolarů. Bloq nabízí low-code platformu pro rychlejší vývoj kvantových algoritmů.

Americký výrobce kvantových počítačů z neutrálních atomů QuEra spustil svůj program QuEra Quantum Alliance Partner Program, jehož cílem je zrychlit vývoj a nasazení kvantových počítačů z neutrálních atomů. Hned ze začátku je v něm 19 členů, hlavně z oblasti kvantového softwaru, jako jsou Classiq, Strangeworks, Kipu Quantum, ale i třeba QMWare, QCWare, Phasecraft, Quantum Machines a další.

  • Chcete mít Lupu bez bannerů?
  • Chcete dostávat speciální týdenní newsletter o zákulisí českého internetu?
  • Chcete mít k dispozici strojové přepisy podcastů?
  • Chcete dostávat exkluzivní tištěný speciál Lupa 3.0?
  • Chcete získat slevu 1 000 Kč na jednu z našich konferencí?

Staňte se naším podporovatelem

Seriál: Qubity
ikonka

Zajímá vás toto téma? Chcete se o něm dozvědět víc?

Objednejte si upozornění na nově vydané články do vašeho mailu. Žádný článek vám tak neuteče.

Autor článku

Výzkumník v oblasti bezpečnostních aspektů kvantových technologií a teoretické jaderné fyziky na FJFI ČVUT a zakladatel společnosti Quantum Phi. Doktorát má z jaderné a částicové fyziky. Provozuje blog Qubits.cz a je poradcem fondu Tensor Ventures.

Upozorníme vás na články, které by vám neměly uniknout (maximálně 2x týdně).