Материалы по тегу: квантовые вычисления

03.12.2019 [14:20], Владимир Мироненко

AWS переносит квантовые вычисления в облако

Amazon Web Services (AWS), облачное подразделение компании Amazon, анонсировало три ключевые инициативы в рамках плана по продвижению технологий квантовых вычислений: сервис Amazon Braket, Центр квантовых вычислений AWS и программу AWS Quantum Solutions Lab.

Amazon Braket — новый облачный сервис AWS, который позволит ученым, исследователям и разработчикам работать и проводить эксперименты с квантовыми компьютерами D-Wave, IonQ и Rigetti.

TechCrunch/Ron Miller

TechCrunch/Ron Miller

Центр квантовых вычислений AWS позволит собрать экспертов в этой области из Amazon, Калифорнийского технологического института (Caltech) и других ведущих академических исследовательских институтов для совместной работы по исследованию и разработке новых технологий.

Amazon Quantum Solutions Lab — программа, которая поможет объединить клиентов со специалистами по квантовым вычислениям Amazon и её партнёров для разработки внутренней экспертизы, нацеленной на выявление практического использования квантовых вычислений и ускорение разработки новых квантовых приложений.

Квантовые вычисления, как ожидается, помогут решать вычислительные задачи, недоступные классическим компьютерам. Их применение обещает существенно развить такие области как хранение энергии, химическое машиностроение, материаловедение, разработка новых лекарств, оптимизация процессов и машинное обучение.

Постоянный URL: http://servernews.ru/998967
05.11.2019 [22:22], Игорь Савкин

Microsoft Azure Quantum переносит квантовые компьютеры в облако

В понедельник компания Microsoft заявила, что её платформа облачных вычислений скоро предложит доступ к самому экзотическому оборудованию из всех: квантовым компьютерам. Microsoft — один из немногих технологических гигантов, инвестирующих в квантовые вычисления, которые обещают беспрецедентную вычислительную мощность.

В настоящее время компания подготавливает свой сервис облачных вычислений Azure, для того чтобы предложить отдельным клиентам доступ к трем прототипам квантовых компьютеров — от инженерного конгломерата Honeywell и двух стартапов: IonQ Университета Мэриленда и QCI Йельского университета.

Microsoft не гарантирует, что эти квантовые компьютеры готовы к большим мощностям. Однако, подобно конкурентам IBM и Google, руководители Microsoft утверждают, что разработчикам и корпорациям необходимо начать взаимодействовать с квантовыми алгоритмами и аппаратным обеспечением уже сейчас, чтобы помочь индустрии понять, для чего нужны эти технологии.

Новый сервис Microsoft получил название Azure Quantum. Он включает инструменты квантового программирования, которые ранее были выпущены компанией, а также ПО 1QBit. Клиенты смогут запускать квантовый код на смоделированном или на реальном квантовом оборудовании. Сервис будет запущен в ближайшие месяцы. Партнеры компании пока не будут строить новые квантовые компьютеры, а подключат имеющиеся к облаку Microsoft через Интернет. У Microsoft есть собственная долгосрочная программа квантовых исследований, однако сама она не производит какого-либо оборудования для квантовых вычислений.

Azure Quantum имеет сходство с сервисом IBM, который предлагает бесплатный и платный доступ к прототипам квантовых компьютеров с 2016 года. Google также обещала вскоре предложить удалённый доступ к квантовому оборудованию некоторым компаниям. Программа Microsoft отличается тем, что она предлагает доступ к нескольким различным технологиям квантовых вычислений: Honeywell и IonQ кодируют данные, используя отдельные ионы в электромагнитных ловушках, а QCI использует сверхпроводящие схемы как IBM и Google.

Никаких подробностей о стоимости услуги, которая будет развернута в течение следующих нескольких месяцев, предоставлено не было. Представитель компании говорит, что он хочет получить обратную связь от ранних пользователей, прежде чем завершить стратегию ценообразования. Тем не менее, облачный доступ позволит получить разработчикам квантовых систем дополнительное финансирование.

Постоянный URL: http://servernews.ru/997015
29.10.2019 [20:42], Владимир Мироненко

D-Wave анонсировала первый европейский облачный сервис квантовых вычислений на платформе Leap

Компания D-Wave Systems анонсировала первую облачную систему квантовых вычислений на платформе Leap за пределами Северной Америки, которая будет размещена в Юлихском исследовательском центре (Forschungszentrum Jülich).

Система является основой новой лаборатории Jülich Unified Infrastructure for Quantum (JUNIQ), обеспечивающей возможность использования квантовых компьютеров исследователями в Германии и по всей Европе.

Юлихский исследовательский центр, а также его клиенты — государственные и учебные заведения — получат доступ к системе через сервис квантовых облачных вычислений D-Wave Leap. Европейские бизнес-клиенты тоже смогут на платной основе получить доступ к сервису и системам D-Wave Leap, включая систему на базе Leap в Юлихе.

Центр в Юлихе является крупномасштабным национальным исследовательским центром Ассоциации немецких исследовательских центров имени Гельмгольца. Специалисты центра получат доступ к квантовой системы Advantage, запуск которой намечен на середину 2020 года.

Система нового поколения позволит им ускорить работу, предоставив квантовому облаку Leap доступ к процессору с новой топологией межсоединений Pegasus, с меньшим уровнем шума и увеличенным числом кубитов. В облачном сервисе D-Wave Leap также будет представлено расширенное гибридное программное обеспечение и инструменты, доступные в Leap Ocean SDK.

Постоянный URL: http://servernews.ru/996416
06.07.2019 [23:50], Геннадий Детинич

Нейронные сети научили моделировать квантовые процессы

Доступное квантовое моделирование и квантовые вычислители ― вот мечты учёных на ближайшие 5–10 лет. Но квантовые системы ещё необходимо разработать и довести до ума, в чём также могли бы помочь квантовые вычислители. Заколдованный круг? Разорвать его можно с помощью новейших технологий в вычислениях, охватывающих развёртывание нейронных сетей или, проще говоря, машинное обучение и элементы искусственного интеллекта.

На прошедшей неделе на портале Physical Review Letters вышли сразу три статьи о независимых исследованиях научных команд из США, Франции и Англии, в каждой из которых рассматривался вопрос моделирования открытых квантовых систем с помощью нейронных сетей. В качестве основы всех трёх проектов взята хорошо известная группа численных методов для изучения случайных процессов «Метод Монте-Карло». Как показали эксперименты, реализованный подход даёт возможность моделировать «значительные» по масштабам открытые квантовые системы. Открытость квантовых систем означает, что к массе заданных дискретных параметров (частиц) добавляется плохо предсказуемая масса случайных параметров, с чем обычно не готовы справиться даже самые мощнейшие суперкомпьютеры.

Представленная учёными трёх стран методика квантового моделирования на нейронных сетях поможет глубже разобраться в квантовых процессах. В частности, методика даст возможность изучить такое паразитное явление, как появление шумов в квантовых вычислителях. В конечном итоге квантовое моделирование сравнительно доступными средствами приблизит появление массовых квантовых компьютеров и может привлечь к изучению процессов существенно больше специалистов.

Постоянный URL: http://servernews.ru/990316
05.07.2019 [09:09], Владимир Мироненко

Accenture предложила метод выбора эффективного сочетания квантовых и обычных вычислений

Консалтинговая компания Accenture зарегистрировала в Ведомстве по патентам и товарным знакам США патент U.S. Patent No. 10,275,721, в котором описывается, как и когда необходимо использовать технологию квантовых вычислений для корпоративных приложений.

Это уже второй патент консалтинговой компании в области квантовых вычислений. В нём описывается метод использования машинного обучения для определения, когда лучше всего использовать квантовые или стандартные цифровые вычисления.

Идея, лежащая в основе этого инструмента, заключается в том, чтобы помочь ранним пользователям квантовых вычислений сбалансировать затраты, чтобы получать выгоды от применения квантовой технологии.

«Определение того, когда использовать квантовую технологию — вместо классических вычислений или в тандеме — имеет решающее значение для реализации этого потенциала», — отметил Марк Каррель-Бильярд, старший директор-распорядитель Accenture Labs. На фоне появления квантовых и новых цифровых платформ Accenture заявила, что её запатентованный модуль машинного обучения можно использовать для адаптации к так называемому «вычислительному многообразию».

Предложенный механизм машинного обучения основан на более ранних разработках Accenture, включая зарегистрированный в 2018 году патент, посвящённый определению «механизма квантовой оптимизации из нескольких состояний». Механизм оптимизации предназначен для того, чтобы помочь пользователям определить диапазон решений бизнес-проблемы. Путем запуска нескольких одновременных симуляций можно определить наилучший результат, что позволит принять наилучшее решение.

Постоянный URL: http://servernews.ru/990237
28.06.2019 [17:25], Сергей Юртайкин

Total внедрила самый мощный в мире симулятор квантового компьютера

Французская компания Total, которая недавно запустила в эксплуатацию самый мощный в отрасли суперкомпьютер, сообщила о внедрении ещё одной приметной технологии. Нефтегазовый гигант начинает использовать самый производительный в мире коммерческий симулятор квантового компьютера Atos Quantum Learning Machine, о котором говорилось в репортаже с SC18.

Это решение включает аппаратную платформу и универсальный язык программирования и позволяет исследователям и инженерам разрабатывать и проводить опыты с квантовым программным обеспечением.

Atos Quantum Learning Machine моделирует законы физики, лежащие в основе квантовых технологий, для вычисления точного исполнения квантовой программы с двухзначной точностью.

В случае с Total квантовое моделирование найдёт применение в таких областях, как молекулярная химия и химия материалов, оптимизация энергетических сетей, автопарки и промышленные приборы. В будущем симулятор квантового компьютера планируется использовать в гидромеханике и в сейсмических системах.

«Мы разработаем квантовый подход к различным темам исследований, охватывающим весь наш бизнес, чтобы найти новые пути решения проблем, а также повысить скорость и эффективность работы», — заявила директор по исследованиям и разработкам Total Мари-Ноэль Семерия (Marie-Noëlle Semeria).

Постоянный URL: http://servernews.ru/989928
10.06.2019 [20:00], Сергей Тверье

IonQ бросает вызов Google, IBM и Rigetti в квантовых системах

До сих пор основную шумиху вокруг квантовых вычислений создавали уже состоявшиеся акулы компьютерного бизнеса: производители серверов и микросхем, крупные поставщики облачных услуг. Их усилия в основном были сосредоточены на полупроводниковых и сверхпроводящих технологиях. И вот появился IonQ — стартап, использующий ионные ловушки в квантовых вычислениях. IonQ заявляет, что при таком подходе практически нет необходимости в исправлении квантовых ошибок и что запутывание большого числа кубитов намного проще, чем у конкурентов, а базовая технология является достаточного тривиальной, недорогой и компактной в реализации. И действительно, большая часть квантовой системы IonQ основана на давно известных технологиях, применяемых, например, в атомных часах.

Квантовый чип от IonQ с наложенным изображением ионов

Квантовый чип от IonQ с наложенным изображением ионов

Ловушки для ионов — относительно новая технология в мире квантовых компьютеров, хотя теоретические исследования начались почти четверть века назад. Даже Национальный научный фонд США создал проект по изучению данной технологии всего год назад. Основатель компании является одним из пионеров в области технологий с ловушками для ионов и соавтором известной статьи (2016 год) о данной технологии. На текущий момент сотрудники IonQ используют три 11-кубитные системы. Все кубиты полностью связаны, что позволяет создавать двухкубитовые затворы на любой из пар в составе системы. Правда, сама компания в прошлом году предпочла заявить о мировом рекорде, поставленном на такой сборке, посчитав однокубитовые затворы (79). Доступ к трём этим машинам по-прежнему ограничен и находится в стадии бета-тестирования, но публичный доступ через Интернет, возможно, появится в конце этого года. Инвесторами компании выступают New Enterprise Associates, GV (ранее Google Ventures) и Amazon AWS. 

IonQ хочет как можно скорее добиться коммерческого успеха, которого в квантовых вычислениях до сих пор не достигла ни одна из компаний, поскольку необходимое оборудование и экосистема у всех находятся в основном на стадии разработки. На этой неделе компания рассказала порталу HPCwire о технологиях и планах по развитию IonQ. Интересно, что большая часть разговора была направлена на то, чтобы доказать, что технология ловушек для ионов значительно отличается от подхода IBM, Google и Rigetti Computing — полупроводники + сверхпроводимость — и даже превосходит их. 

В камере сверхвысокого вакуума мы динамически разворачиваем и улавливаем атомные кубиты на кремниевом чипе, используя электромагнитные поля. Это позволяет нашим квантовым ядрам настраивать свою конфигурацию в программном обеспечении и масштабировать для обработки потенциально сотен кубитов без нового оборудования.

IonQ используют вакуумные камеры, где они динамически разворачивают и фиксируют атомные кубиты на кремниевом чипе, используя электромагнитное поле (Изображение: ionq.co)

Сегодня самая большая проблема с квантовыми компьютерами состоит в том, что они «шумят». Кубиты являются крайне чувствительными и неустойчивыми объектами, которые «разваливаются», когда им мешает практически что угодно (тепло, вибрация, рассеянное электромагнитное воздействие и т.д.). Построение систем для устранения возможных помех является важной задачей для систем на основе полупроводниковых сверхпроводящих кубитов. Эти системы требуют сложных подходов для исправления квантовых ошибок и до сих пор в значительной степени остаются достаточно непрактичными. Другая не менее сложная проблема — придумать, как контролируемо запутать большое количество кубитов. Не забывайте, что именно запутанность даёт квантовым вычислениям реальную силу. IonQ утверждает, что технология ловушек для ионов значительно лучше справляется с этими проблемами, чем сверхпроводящие подходы на основе полупроводников. 

IonQ вычисляются с использованием множества идентичных атомов иттербия. Как и в атомных часах иттербия, изоляция отдельных атомов уменьшает ошибку и улучшает стабильность.

Квантовая система IonQ использует множество идентичных ионов иттербия. Как и в атомных часах с иттербием, технология изоляции отдельных ионов уменьшает количество ошибок и улучшает стабильность (Изображение: ionq.co)

В ионных ловушках используются ионизированные молекулы с соответствующей валентной структурой в качестве регистров кубита. IonQ использует ионы Yb+ (иттербия). Ионы — идентичные и предсказуемые в своём поведении — удобны в использовании. Внешние электроны могут быть легко «накачаны» до более высокого энергетического уровня и оставаться в этом состоянии достаточно долго по меркам квантового мира. В зависимости от своего состояния молекула представляет собой ноль, единицу или нечто среднее. Подобные ионы легко генерировать, вставлять в ионную ловушку и удерживать их там в устойчивом состоянии. Взаимодействие с ними осуществляется с помощью внешних лазеров, которые переводят атомы в заданное состояние. В отличие от сверхпроводящих квантовых компьютеров на основе полупроводников, которые, помимо всего прочего, нуждаются к специальных системах охлаждения, системы с ионными ловушками дешевле, их легче создавать и эксплуатировать.

Точные лазеры хранят информацию о наших атомных кубитах, выполняют логические операции и соединяют их вместе в квантовом процессе, называемом запутанностью. Система IonQ без фиксированных проводов может соединять любые два кубита с помощью одной лазерной операции, что повышает точность.

Для считывания состояния кубитов используются точные лазеры, они также выполняют логические операции и соединяют ионы вместе в квантовом процессе, называемом запутанностью (Изображение: ionq.co)

Как утверждают в IonQ: «За цену одной только холодильной установки, даже если не учитывать детали, компоненты и всё остальное (что требуется для сверхпроводящего квантового компьютера), вы можете построить целую систему на основе ионных ловушек, обладающую гораздо большей мощностью и возможностями, при этом она также будет меньше по размеру, и вы сможете увеличивать количество кубитов, не меняя кардинально оборудование». С другой стороны, эксперты отмечают, что ионные ловушки необходимо контролировать с помощью сложной комбинации микроволновых и оптических устройств, что может быть проблематично, когда речь идет о серьёзном масштабировании квантовых компьютеров, использующих данную технологию. 

IonQ планирует удваивать количество своих кубитов примерно каждый год. Текущая архитектура поддерживает простое масштабирование до 32 кубитов, но в теории ёмкость одного модуля можно довести до 100-200 кубитов, а модули объединить оптическими трансиверами. Кроме того, компания активно занята созданием компилятора и оптимизатора для создания квантовых программ. Компания хочет в конечном итоге создать облачный сервис, где на повременной основе будет предоставляться доступ к их квантовым компьютерам. Также IonQ отмечает, что на текущий момент одной из важнейших проблем является отсутствие большого числа специалистов, способных создавать (или хотя бы портировать) программы, оптимизированные для работы на квантовых машинах. Для решения данной проблемы компания планирует предоставлять помощь своим клиентам в виде специализированной технической поддержки, которую назвали Q-tips.

View this post on Instagram

Экспериментальные квантовые чипы #Intel #tanglelake #quantumcomputing #SC18 #3dnewsru #3dnews

A post shared by 3DNews (@3dnews_live) on

Постоянный URL: http://servernews.ru/988832
07.06.2019 [13:13], Сергей Карасёв

Показана в действии первая в России межкорпоративная квантовая сеть

Сбербанк, Газпромбанк, PwC и Российский квантовый центр (РКЦ) продемонстрировали работу первой межкорпоративной сети, построенной с применением квантовых технологий.

Квантовые коммуникации обеспечивают высочайшую степень защиты информации. Дело в том, что незаметно похитить данные, передающиеся по квантовым каналам, невозможно в силу фундаментальных законов физики. Любая попытка перехвата будет сразу же обнаружена и предотвращена.

Сообщается, что в рамках проведённого эксперимента установки квантового распределения ключа Российского квантового центра обеспечили сеанс защищённой видеоконференцсвязи между стендами двух крупнейших банков и международной консалтинговой компании.

Непосредственно для видеосвязи использовался оптоволоконный канал передачи данных с двухсторонним шифрованием, обеспеченным посредством криптошлюзов компании С-Терра. Ключи для дешифрования данных передавались по отдельному оптическому каналу с помощью установок квантового распределения ключа РКЦ и Qrate.

Предложенное решение способно обеспечить максимальную защиту данных. Система полностью готова к эксплуатации и позволяет внедрять абсолютно защищённые каналы связи в существующую телекоммуникационную инфраструктуру банковских учреждений и госсектора. 

Постоянный URL: http://servernews.ru/988804
05.06.2019 [18:25], Сергей Карасёв

«Ростелеком»: коммерческие сервисы с квантовым шифрованием появятся в течение двух лет

Ввод в строй первых в России коммерческих сервисов с использованием технологии квантового распределения ключей, по мнению компании «Ростелеком», состоится в течение двух ближайших лет.

Технологии квантового шифрования обеспечат сверхнадёжную передачу информации. В силу фундаментальных законов физики незаметно похитить данные, передающиеся по таким каналам, не удастся.

В рамках открывающегося Санкт-Петербургского международного экономического форума 2019 года «Ростелеком» представил уникальную для России опытную сеть передачи данных с квантовым шифрованием. Она впервые использует оборудование и решения разных производителей с организацией их корректного взаимодействия на всём пути передачи информации.

Более того, впервые в нашей стране такая сеть имеет несколько узлов с технической возможностью подключения множества пользователей, независимо от места расположения их офисов и используемого криптографического оборудования с квантовым шифрованием.

Важно отметить, что в составе сети для шифрования информации применяется исключительно отечественное оборудование. Узлы связаны между собой волоконно-оптическими каналами. 

Постоянный URL: http://servernews.ru/988705
31.05.2019 [13:33], Сергей Карасёв

«Ростелеком» испытал систему квантового шифрования данных

Компании «Ростелеком» и «ИнфоТеКС» отрапортовали об успешном тестировании системы передачи данных с квантовым шифрованием.

Квантовые технологии в настоящее время считаются одним из наиболее перспективных направлений развития IT-рынка. В таких системах для обмена данными используются одиночные фотоны, состояния которых безвозвратно меняются, как только кто-то попытается перехватить данные. А поэтому незаметно похитить информацию невозможно в принципе.

Решение, протестированное специалистами компаний «Ростелеком» и «ИнфоТеКС», носит название ViPNet Quandor. Испытания данной системы выполнялись на базе волоконно-оптической линии связи между дата-центром М10 «Ростелекома» в Москве и лабораторией университета «Сколтех» в Сколково общей протяженностью 58 км.

«В ходе тестирования прототипа решения ViPNet Quandor был реализован протокол квантового распределения ключей по согласованному с ФСБ России техническому заданию и подтверждена его корректная работа на существующей инфраструктуре Ростелекома», — отмечает оператор связи.

ViPNet Quandor стабильно вырабатывает секретный квантовый ключ длиной 256 бит в среднем 1 раз в минуту — это позволяет шифровать большой объём пользовательского трафика на высокой скорости.

Ожидается, что первые промышленные образцы продукта ViPNet Quandor появятся в конце текущего года. 

Постоянный URL: http://servernews.ru/988457
Система Orphus