Материалы по тегу: квантовый компьютер

22.06.2021 [21:35], Владимир Агапов

Физики Инсбруксого университета создали прототип сверхкомпактного квантового компьютера

Физики из австрийского Инсбрукского университета имени Леопольда и Франца собрали рабочий прототип 24-кубитного квантового компьютера, который помещается в двух стандартных 19" серверных стойках объёмом 1,7 м3 и работает не хуже лабораторных образцов, занимающих более 30 м2 площади.

Данная разработка является частью Aqtion, флагманского проекта ЕС по созданию европейского квантового компьютера на ионных ловушках. По словам разработчиков, их решение ускорит создание квантовых компьютеров, которые можно будет развернуть в традиционных центрах обработки данных. Финансовую помощь проекту оказывают ЕС, Федерация австрийской промышленности Тироля, Австрийский научный фонд (FWF) и Агентство финансирования исследований (FFG).

Представленный прототип сочетает в себе механическую, оптическую и электрическую подсистемы, организованные в виде модулей для монтажа в две серверные стойки. Ключевым элементом является ионная ловушка (ловушка Пауля) в вакуумной камере для управления цепочками, включающими до 50 ионов кальция (40Ca+). На текущий момент разработчикам удалось достичь полной запутанности для 24 кубитов.

Её поставила компания Alpine Quantum Technologies (AQT), занимающаяся созданием коммерческого квантового компьютера на ионных ловушках и являющаяся дочерним предприятием Универстита Инсбрука и Австрийской академии наук. Другие компоненты были предоставлены Институтом прикладной оптики и точного машиностроения Фраунгофера в Йене и специалистом по лазерам TOPTICA Photonics в Мюнхене, Германия.

aqt.eu

aqt.eu

Подход к созданию кубитов на основе захваченных ионов позволяет вычислительной системе работать практически при комнатной температуре, что выгодно её отличает от «классических» квантовых компьютеров, требующих сверхпроводимости и очень низких температур. Его с успехом используют в своих квантовых вычислителях такие компании как IonQ и Honeywell.

Ключевые достоинства нового устройства: компактность, устойчивая работа за пределами лаборатории и большая простота обслуживания. «Оптическая» стойка содержит в основном модули генерации и управления лазерным излучением, а также оптической коммутации и маршрутизации. В соседней стойке находятся основной модуль ловушки с соответствующей электроникой, а также узел связи и дистанционного управления.

journals.aps.org: Упрощённая модель нового квантового компьютера

journals.aps.org: Упрощённая модель нового квантового компьютера

По словам разработчиков, такой дизайн квантового компьютера требует минимального обслуживания и позволяет легко заменять комплектующие. В планах на следующий год — создание устройства на 50 индивидуально управляемых кубитов. Также может быть организован облачный доступ для тестирования алгоритмов квантовых вычислений.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1042606
19.06.2021 [20:46], Владимир Агапов

IonQ интегрировала свои квантовые компьютеры с Google Cirq и Google Cloud

Компания IonQ, разработчик квантовых компьютеров на ловушках для ионов и других связанных с ними решений, объявила о полной интеграции своих продуктов с Cirq, фреймворком для квантовых вычислений с открытым исходным кодом от компании Google.

«Благодаря быстроте и лёгкости развёртывания Cirq квантовые вычисления на оборудовании IonQ станут доступны более широкой аудитории», — считает вице-президент по программному обеспечению IonQ и один из первых авторов Cirq, Дейв Бэкон (Dave Bacon). IonQ добавила поддержку ключевых языков программирования, чтобы пользователи различных SDK, таких как Qiskit, PennyLane, Orquestra, Strangeworks QC, могли запускать свои приложения на платформе IonQ без необходимости переписывать код.

ml2quantum.com

11-кубитная система IonQ доступна клиентам напрямую через API или в облачных сервисах Amazon Braket и Microsoft Azure, а после интеграции с инструментами Google доступ появился и в Google Marketplace. В последнем случае всё обслуживание, включая выставление счетов, ложится на плечи Google Cloud. Несмотря на относительно небольшое количество кубит, системы IonQ на ионных ловушках более устойчивы к ошибкам во время вычислений. Средняя точность двухкубитных вентилей IonQ достигает 99,9%.

researchgate.net

researchgate.net

Ожидается, что в течение года пользователям станет доступна и самая мощная квантовая машина компании, состоящая из 32 кубит. А к 2023 году IonQ планирует разработать модульные квантовые компьютеры, пригодные для объединения в сеть, и стать первой публично торгуемой компанией в области квантовых вычислений (с ожидаемой оценкой в $2 млрд) в результате соглашения с dMY Technology Group III.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1042369
15.05.2021 [15:50], Сергей Карасёв

На мировом рынке квантовых вычислений прогнозируется устойчивый рост

Компания Hyperion Research оценила объём глобального рынка зарождающихся квантовых вычислений, а также сделала прогноз на несколько ближайших лет. Аналитики полагают, что отрасль будет быстро развиваться: показатель CAGR (среднегодовой темп роста в сложных процентах) прогнозируется на уровне 27 %.

По оценкам Hyperion Research, в 2019 году объём глобальной отрасли квантовых вычислений в денежном выражении составил приблизительно $250 млн. В прошлом году этот показатель возрос до $320 млн. С учётом показателя CAGR около 27 % можно ожидать, что в нынешнем году затраты в данной сфере превысят $400 млн. А в 2024-м, как полагают эксперты, объём рынка увеличится до $830 млн.

Отмечается, что несмотря на присутствие на рынке коммерческих игроков, квантовые вычисления в последние годы всё же представляли собой, в первую очередь, очень увлекательную научно-исследовательскую деятельность. И только впоследствии возникла интенсивная глобальная гонка за практическими квантовыми вычислениями, подстегиваемая надеждами на ускорение вычислений в ряде областей и одновременно страхом остаться позади. Причём гонка эта вышла на национальный уровень.

Аналитики также говорят, что уже сейчас можно выделить множество областей, в которых квантовые вычисления позволят совершить прорыв. Это материаловедение, химия, фармацевтика, нефтедобывающая и газовая отрасли, всевозможные физические моделирования и пр.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1039676
02.04.2021 [01:30], Владимир Мироненко

IBM установит в клинике США первый частный квантовый компьютер

IBM установит первый квантовый компьютер IBM Quantum System One для частного сектора в США. Он будет располагаться в главном кампусе Кливлендской клиники (Cleveland Clinic) в Огайо. Запуск квантового компьютера будет осуществлён в рамках 10-летнего партнёрства IBM и Cleveland Clinic по созданию совместного исследовательского центра с целью ускорения открытий в области здравоохранения и медико-биологических наук благодаря использованию высокопроизводительных вычислений в гибридном облаке, ИИ и квантовых вычислений.

Помимо локальной квантовой системы System One, Cleveland Clinic также будет иметь доступ через облако к компьютерному парку IBM, состоящему из более чем 20 квантовых систем. Новый центр Discovery Accelerator будет проводить исследования в области геномики, транскриптомики отдельных клеток, здоровья населения, клинических практик, а также разработки новых химических веществ и лекарств.

Квантовый компьютер System One был представлен компанией в 2019 году. Её самый мощный квантовый компьютер в настоящее время может содержать 65 кубитов. В этом году IBM планирует выпустить 127-кубитный процессор IBM Quantum Eagle. А к 2023 году она планирует представить свои первые квантовые системы на более чем 1000 кубитов, и Cleveland Clinic первой среди частных пользователей получит такую систему.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1036343
08.02.2021 [13:11], Владимир Мироненко

IBM представила план по упрощению разработки ПО для квантовых вычислений

IBM представила план по ускорению повсеместного развёртывания квантовых вычислений за счёт внедрения более простых инструментов программирования в течение следующих пяти лет. Он является дополнением к плану разработки аппаратного обеспечения для квантовых вычислений, анонсированному компанией в сентябре прошлого года.

В настоящее время большинство современных квантовых компьютеров находятся только на пороге коммерциализации. Ряд компаний, включая IBM, Google, Honeywell, D-Wave Systems и Rigetti Computing, предлагают доступ к квантовым компьютерам по облачной модели. И уже несколько крупных компаний экспериментируют с использованием этих компьютеров для ускорения таких процессов, как оценка рисков финансовых портфелей или оптимизация маршрутов доставки. Целый ряд других компаний разрабатывает алгоритмы, основанные на квантовых вычислениях, некоторые из которых могут использоваться для повышения производительности и при работе на традиционных компьютерах.

Misha Friedman/Getty Images

Misha Friedman/Getty Images

Но программировать квантовые компьютеры непросто. В традиционном компьютере вся информация представлена в двоичном формате с использованием нулей и единиц. В квантовом компьютере информация используются кубитов, которые могут иметь значение 0 и 1 одновременно. В традиционном компьютере предполагается, что состояние каждого бита не зависит от всех остальных битов, а в квантовом статус кубитов взаимозависим. На традиционном компьютере вы получаете один и тот же ответ каждый раз, когда запускаете вычисления. В квантовом компьютере один и тот же расчёт должен выполняться сотни или даже тысячи раз с последующим анализом распределение вероятностей возможных ответов, причём наиболее вероятный ответ обычно является лучшим решением.

Более того в настоящее время квантовые компьютеры разных разработчиков формируют кубиты по-разному. Одни используют сверхпроводники, другие — фотоны, третьи построены на ловушках для ионов. И даже квантовые чипы одной и той же компании могут иметь разные свойства в зависимости от того, сколько кубитов содержит каждый процессор. IBM планирует в конечном итоге избавить программистов от необходимости учитывать всё это многообразие.

IBM Q

IBM Q

Компания уже выпустила набор инструментов для разработчиков под названием Qiskit. Он разработан, чтобы упростить программистам настройку схем на квантовом компьютере IBM с облачным доступом. Это также упрощает запуск и хранение этих программ. Новая же система предполагает использование традиционных серверов, находящихся рядом с квантовым компьютером в том же дата-центре, для обработки некоторых вычислений. Компания заявила, что выполнение всей программы в облаке с распределением нагрузки позволит сократить время, необходимое для выполнения некоторых вычислений, с нескольких месяцев до нескольких часов.

В следующем году IBM обещает предложить инструменты, которые упростят программистам создание программного обеспечения, включающего в себя как квантовые вычисления, так и традиционные вычислительные элементы в одной программе. Затем, начиная с 2023 года, IBM планирует предложить своим клиентам библиотеки предварительно созданных квантовых схем, а также системы для управления очень большими квантовыми компьютерами, которые она обещает сделать доступными к этом сроку — к 2023 году у IBM будет компьютер с 1000 кубитами, а сейчас она может предложить лишь 65-кубитные агрегаты.

Также в 2023 году компания начнёт предлагать предварительно созданные квантовые алгоритмы, которые программисты смогут использовать через простой облачный API-интерфейс. Это позволит разрабатывать программное обеспечение для квантового компьютера на языках программирования, которые уже известны разработчикам, без необходимости изучать новый язык. IBM заявила, что хочет, чтобы программисты, работающие в корпорациях, могли «самостоятельно исследовать модели квантовых вычислений, не задумываясь о квантовой физике».

К 2025 году, по словам IBM, она сможет предложить инструмены для квантовых вычислений, при использовании которых программистам больше не нужно будет думать о том, на каком именно квантовом компьютере будет работать код или даже какая часть программы будет выполняться на квантовой системе, а не на традиционном сервере.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1032086
27.01.2021 [21:47], Андрей Галадей

Британский стартап Riverlane получил деньги на создание универсальной ОС для квантовых компьютеров

Квантовые компьютеры уже существуют, хотя до сих пор это сложные и дорогие устройства с узкой специализацией. Каждый из них во многом уникален, поэтому для них всё ещё нет единых стандартов по части программного обеспечения. Да и аппаратного, строго говоря, тоже. Все производители оборудования имеют свои собственные программные интерфейсы и инструменты. И потому логично, что для квантовых вычислительных систем нужна некая открытая операционная система. И такую уже разрабатывают.

Британский стартап Riverlane, который создан специалистами Кембриджского университета, уже получил 20 миллионов долларов в рамках первого раунда финансирования. Он планирует создать такую систему и предложить её производителям квантовых компьютеров. Как отмечается, основная масса средств обеспечена венчурной компанией Draper Esprit с дополнениями от существующих инвесторов, включая Cambridge Innovation Capital, Amadeus Capital Partners и, собственно, Кембридж.

roche.com

roche.com

Riverlane утверждает, что только за последний год им удалось привлечь 20% мировых производителей квантового оборудования к использованию ее платформы DeltaFlow. При этом в мире всего 8 компаний, которые занимаются такими разработками. В стартапе уверены, что операционная система для квантовых компьютеров необходима как можно скорее. Это позволит программам и приложениям работать на самых разных аппаратных решениях.

Пока что не сообщается, когда может появиться хотя бы альфа-версия полноценной операционной системы. На текущий момент у Riverlane есть бета платформы DeltaFlow-on-ARTIQ, позволяющая запускать программы для квантовых систем, контролируемых ARTIQ (Advanced Real-Time Infrastructure for Quantum physics). Как на реальном «железе», так и в эмуляторе. Компания надеется, что DeltaFlow-программы станут универсальными для любых квантовых систем и будут одним из компонентов будущей ОС.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1031175
11.12.2020 [13:23], Владимир Мироненко

IonQ планирует начать к 2023 году выпуск квантовых компьютеров, монтирующихся в стойку

Стартап IonQ, разработчик аппаратного и программного обеспечения для квантовых вычислений, планирует начать реализацию модульных квантовых компьютеров, смонтированных в стойку, для центров обработки данных в 2023 году.

Всего несколько месяцев назад IonQ открыл собственный ЦОД для 10 квантовых компьютеров площадью 2100 м2, расположенный на территории Университета Мэриленда. Стартап разрабатывает квантовые системы с захваченными ионами, у которых требования к охлаждению меньше, чем у систем, используемых Google, IBM и другими компаниями.

«К 2023 году IonQ развернёт модульные квантовые компьютеры, достаточно компактные, чтобы их можно было объединить в сеть в центре обработки данных, а к 2025 году мы рассчитываем достичь обширного квантового преимущества», — сообщил генеральный директор IonQ Питер Чапман (Peter Chapman) в своем блоге.

В настоящее время компания работает над тремя разными поколениями квантовых компьютеров. «Каждая из систем отличается от предыдущей тем, что пытается добиться прогресса в разных аспектах. Поэтому объединение их всех в одну систему сопряжено с наличием слишком многих переменных. В конце концов, вам придётся согласовать слишком много переменных, чтобы решить уравнение. Таким образом, каждая из них отрабатывает разные аспекты квантового компьютера следующего поколения», — рассказал Чапман.

Поскольку сразу несколько компаний разрабатывают совершенно разные квантовые компьютеры, сравнение различных систем-прототипов является предметом интенсивных споров. IonQ предлагает собственный бенчмарк — Algorithmic Qubit Calculator (Алгоритмический калькулятор кубитов). Им компания надеется заменить методику подсчёта квантового объёма (Quantum Volume), предлагаемую IBM. «Эта идея похожа на Quantum Volume, но учитывает исправление ошибок и имеет прямое и непосредственное отношение к количеству кубитов», — сказал Чапман.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1027558
10.12.2020 [16:07], Андрей Галадей

Atos представила Q-Score, кроссплатформенный бенчмарк для квантовых компьютеров

Французская компания Atos сообщила, что 2020 год стал переломным для квантовых вычислений — в этой области наметился значительный рост, так что квантовые компьютеры рано или поздно станут достаточно массовыми. И для них будут нужны тестовые пакеты для оценки быстродействия.

Именно для этого и создан Q-Score. Этот тест измеряет фактическую производительность квантовых процессоров при решении задачи оптимизации. По словам гендиректора компании Эли Жерара (Elie Girard), Q-Score будет иметь наибольшее значение для приложений оптимизации. Он также заявил, что представленный тест является универсальным решением для любого типа кубита. Иначе говоря, это кроссплатформенный тест.

phys.org

phys.org

Жирар уточнил, что квантовые компьютеры требуют исправления огромного количества ошибок, в чём им и поможет тестовая система. Сегодняшние квантовые компьютеры имеют 15 баллов по шкале Q-Score. В прошлом году этот показатель составлял 10, а в 2021-м он может вырасти до 20. Для достижения квантового превосходства нужно хотя бы 60 баллов.

Отметим, что Atos участвует в европейском проекте NExt ApplicationS of Quantum Computing, целью которого является развитие квантовых приложений в ближайшем будущем и демонстрация квантового превосходства. Проекты включают задачи химии, биологии, медицины и так далее.

Постоянный URL: http://servernews.ru/1027511
Система Orphus