科学＆テクノロジー
オーストリア科学技術研究所（ISTA）の研究チームは、外部からの能動的な制御や繰り返しの測定を必要とせずに、離れた場所にある2つの量子ビット（qubit）を自律的に量子もつれ状態にする手法を実験的に実証しました。この成果は、約20年前に提唱された理論的予測を裏付けるもので、将来的な大規模量子ネットワークや量子コンピューティングの基盤となる可能性があります。 本研究は、物理学術誌『Physical Review X』に掲載されました。研究チームは、ドイツ、スペイン、およびオーストリアの共同研究者らと共に、相関を持つ光粒子の「量子バス（quantum bath）」を用いることで、分散量子もつれの安定化に成功しました。 「量子バス」による自律的な同期メカニズム 量子もつれは、古典物理学では説明できない粒子間の相関であり、量子ネットワークにおいて任意に長い距離でコヒーレントなリンクを構築するための重要なリソースとなります。しかし、従来の分散量子もつれの生成手法には課題がありました。 一般的によく用いられる手法には、制御された光子を一方の量子ビットから他方へ送る方法や、両方の量子ビットから放出された光子を照合させる方法があります。後者は2022年のノーベル物理学賞の対象となったプロトコルですが、これらの手法はレーザーのオン・オフを極めて精密な順序で制御する必要があり、また繰り返しの測定やポストセレクションに依存するため、常に量子もつれを生成できるわけではありません。 The Quantum Entanglement Theory That Could Change Reality Forever! これに対し、ISTAのヨハネス・フィンク教授と博士課程の学生であるアレハンドロ・アンドレス＝フアネス氏らが実証したのは、相関を持つ光子状態の広帯域リザーバーである「量子バス」に量子ビットを結合させる手法です。この環境において、バスと量子ビットの間の干渉効果により、量子ビットが同時に励起または脱励起されるよう強制され、その結果として量子もつれが生成されます。 連続変数から離散量子もつれへの変換 今回の手法の核心は、比較的生成しやすい「連続変数」の量子もつれを、量子ビットに必要な「離散的」な量子もつれへと変換することにあります。この理論は2003年にドイツのマックス・プランク量子光学研究所のバーバラ・クラウス氏とイグナシオ・シラック氏によって提案されていました。 研究チームは、ジョセフソン・パラメトリックコンバータを使用して、マイクロ波光子を「2モード・スクイーズド状態」に配置し、相関を持つ光子リザーバーを構築しました。アンドレス＝フアネス氏は、今回の研究についてreadily available（容易に利用可能）な形式と、実用的な形式の量子もつれの間の不一致を克服することを目指したと述べています。また、このアプローチにより、リモートで量子もつれ状態を安定化させることができ、能動的な制御や測定を必要としない完全な自律性が実現したとしています。…
企業
米国商務省は5月、CHIPSおよび科学法に基づき、量子コンピューティング分野の9社に対して総額20億ドルを超える支援を行う意向を表明しました。この決定は、米国の技術的優位性を確保するための戦略的投資と位置付けられていますが、資金使途の正当性を巡り連邦議会で激しい論争が巻き起こっています。 ## 量子コンピューティングへの20億ドル規模の政府支援計画 米国商務省は、次世代の量子コンピューティング技術を加速させるため、国内の量子ファウンドリ2社および量子コンピューティング企業7社に対し、総額20億1300万ドルの資金提供を行うと発表しました。この支援は、国家安全保障、バイオ医薬品開発、エネルギーシステムといった、将来の米国経済と国防において極めて重要な分野での主導権を握ることを目的としています。 今回のポートフォリオ戦略について、商務省半導体投資・イノベーション担当エグゼクティブ・ディレクターのBill Frauenhofer氏は、技術的な課題解決に焦点を当てていると強調しました。 Bill Frauenhofer, 商務省半導体投資・イノベーション担当エグゼクティブ・ディレクター
世界
GoogleのWillow量子コンピュータGoogle 量子 AI インターネットを保護する暗号を解読できる量子コンピューターが、もうすぐそこまで来ているようです。 2つの研究チームからの驚くべき発見は、それがどのようにして起こるかを概説しており、そのうちの1つは、現在の最大の量子マシンがすでに必要なサイズの半分以上に達していることを示唆しています。 2 つの研究は、楕円曲線離散対数問題 (ECDLP) を中心に構築された暗号化技術に関するものです。この数学的問題がどのように解決されるかの詳細により、これはデータ暗号化の優れた候補となり、銀行取引やビットコインを含むほぼすべての主要な暗号通貨を含む多くのインターネット通信を保護するために広く採用されるようになりました。 従来のコンピューターが楕円曲線ベースの暗号を解読することは非常に困難ですが、研究者たちは 1990 年代以来、量子コンピューターでは同じ問題が発生しないことを知っていました。しかし、十分な大きさの量子コンピューターを構築することは工学的に不可能であるため、遠い心配のように思えました。 近年、理論と工学の両方が驚異的なスピードで進歩し、スケジュールを大幅に短縮しています。理論面では、研究者らは量子ハッキングアルゴリズムを最適化し、実際に必要な量子コンピューティングパワーの量を削減しました。たとえば、2019 年には、RSA-2048 と呼ばれる関連暗号化方式を解読するために必要なサイズの最良の推定値は 2,000 万量子ビットでした。量子ビットは従来のコンピューター ビットに相当する量子ビットです。今年 2 月には、その数はわずか 100,000 量子ビットになりました。…
科学＆テクノロジー
サイバーセキュリティ企業の Forescout Technologies は、自社のクラウド サービスに対して連邦リスクおよび認可管理プログラム (FedRAMP) の高影響レベルの運用権限 (ATO) を達成したと発表しました。 Forescout は現在、FedRAMP マーケットプレイスに「認定済み」としてリストされており、対象となる連邦政府の顧客が影響の大きい環境に認定されたクラウド サービスを展開できるようになり、米国連邦機関による使用のための FedRAMP High ベースライン要件を満たしていることが確認されます。 Forescout は 20 年以上連邦機関をサポートしており、70 以上の連邦機関に展開されています。 連邦政府機関は、IT、OT…
科学＆テクノロジー
キリマンジャロの量子コンピューターの 1 台で働く 2 人のエンジニアキリマンジャロ 量子コンピューターはかつては空想的な未来の機械のように思われていました。 DIY キットとは、十分な資金とエンジニアリング スキルがあれば誰でも自分用のキットを手に入れることができることを意味します。 バルセロナに本拠を置く量子コンピューティング企業キリマンジャロは、すべての部品を集めて顧客にそれらを組み立てる仕事を与える、「フラットパック家具」アプローチを採用して EduQit を作成しました。 EduQit には、量子コンピューターの心臓部である小さな超伝導回路で作られたチップが含まれています。チップを制御し、その計算結果を読み取るために電波とマイクロ波を使用する一連の電子機器とともに、チップが取り付けられ配線される特別な冷蔵庫もあります。これらすべてが、量子コンピューターを完成させるのに役立ついくつかのラック、電源ケーブル、その他のデバイスと組み合わされます。 すべてをまとめるのは簡単な作業ではありませんが、EduQit には説明書が付属しています。 マルタ・エスタレラス キリマンジャロでは、チームが研究者からのトレーニングと建設プロセス全体にわたるサポートを提供していると述べています。トレーニングには最大 3 か月かかり、少なくとも 10 か月の作業後にシステム全体を実行できるようになる、と彼女は言います。…
科学＆テクノロジー
量子コンピューターは間違いを正すまでは真の意味で役に立たないデビデ・ボナルド / アラミー 量子コンピューターはすでに存在しています、しかし、彼らはあまりにも多くの間違いを犯します。これはおそらく、このテクノロジーが実際に役立つようになるための最大の障害ですが、最近の進歩は、解決策が目前に迫っている可能性を示唆しています。 従来のコンピューターにもエラーは入り込みますが、エラーを修正するための十分に確立された技術があります。これらは冗長性に依存しており、余分なビットを使用して、0 が 1 に誤って切り替わったり、その逆になったりすることを検出します。しかし、量子の世界では、それははるかに困難です。 量子力学の法則により、量子コンピューター内で情報が複製されることは禁止されているため、量子コンピューターの構成要素である量子ビットのグループ全体に情報を分散させ、粒子のペアが量子もつれを介してリンクされるなど、量子環境でのみ存在する現象を利用することによって冗長性を実現する必要があります。これらの量子ビット グループは次のように呼ばれます。 論理量子ビット そして、それらを構築して使用する最適な方法を見つけ出すことは、エラーを排除する最善の方法を決定するために重要です。 最近の進歩の急増により、研究者は楽観的になりました。 「今は誤り訂正において非常に刺激的な時期です。理論と実践が初めて実際に結びつきつつあります。」と彼は言います。 ロバート・シェルコップフ イェール大学で。 量子誤り訂正の障害の 1 つは、論理量子ビットを作成するために必要な量子ビットの数が大きくなる傾向があることであり、そのため量子コンピューター全体のコストが高くつき、構築が困難になります。しかし シャオユウ・リンペン 中国の国際量子アカデミーの彼と彼のチームは最近、必ずしもそうである必要はないことを実証した。 研究者らは、わずか…
世界
極低温原子に基づく QuEra 量子コンピューターの詳細ケエラ ファントムコードと呼ばれるアルゴリズムは、量子コンピューターが複雑なプログラムをエラーなく実行できるようにする可能性があり、この技術をより広く利用できるようにするための大きなハードルを克服できる可能性がある。 物理学者の中には、量子コンピューターは修正が困難なエラーが発生しやすいと予想していたために、量子コンピューターが実用になるかどうかを初期の段階から疑っていた人もいました。現在、数種類の量子コンピューターが存在し、すでに科学的発見や探査に使用されています。しかし、進歩は見られるものの、研究者らは誤りを犯す問題を完全に抑制することには成功していない。 ハーバード大学のシャヤン・マジディ氏によると、多くの一般的な誤り訂正プログラムにより、量子コンピュータは誤りなく情報を保存できるものの、計算となると困難が生じるという。 解決策を求めて、彼と彼の同僚は、多くの計算ステップを含む計算に焦点を当てました。そのため、実行時間が長くなり非効率になり、追加のエラーが忍び寄るリスクがあります。 量子コンピューターは量子ビットと呼ばれる物理単位で作られていますが、これらの計算には論理量子ビット、つまりエラー率を下げるために情報を共有する量子ビットのグループが含まれます。計算エラーを防ぐために、デバイスは通常、論理量子ビットを操作する必要があります。たとえば、物理量子ビットにレーザーやマイクロ波を照射して、2 つ以上の論理量子ビットをもつれさせたり、量子特性を変更したりする必要があります。 ファントム コードを使用すると、物理的なアクションを必要とせずに多くの論理量子ビットをもつれさせることができるため、「ファントム」という名前が付けられています。実際には、これは、計算全体で必要なアクションが減り、効率が向上し、エラーが発生する可能性が減ることを意味します。 Majidy と彼の同僚は、コンピューター シミュレーションを使用して、計算でよく使用される特別な量子ビット状態の準備と、量子材料のおもちゃのモデルのエミュレーションという 2 つのタスクでファントム コードをテストしました。彼らは、物理的な操作が少なくて済むため、このアプローチでは従来のエラー修正プログラムよりも最大 100 倍正確な結果が得られることを発見しました。 マジディ氏によると、ファントム コードはすべての量子コンピューティング プログラムに役立つわけではありませんが、計算にすでに大量のもつれが必要な状況では優れています。彼らは何もないところから絡み合いを作り出すのではなく、むしろすでにそこにあるものを利用するのだと彼は言います。…
世界
量子物理学の奇妙な世界では、ほんの小さな微調整でさえ、莫大な報酬を手に入れることができます。 新しい研究で科学者らは、シリコン内のあるタイプの水素原子を少し重いバージョンと交換するだけで、単一光子の生成が劇的に向上する可能性があることを示した。 これは小さな化学調整のように聞こえるかもしれませんが、量子コンピューターと超安全な通信ネットワークに大きな影響を与える可能性があります。 「効率的な単一光子エミッタは、量子ネットワークや光量子コンピュータを含む量子技術にとって望ましい」と研究著者らは述べている。 注記。 この研究は、シリコンが量子光源にとって非効率なホストであるという長年の考えに疑問を投げかけるものである。むしろ、すでに現代のエレクトロニクスの根幹となっているシリコンが、将来の量子インターネットにも動力を供給する可能性があることを示しています。 完璧な欠陥を作成する この発見の中心となるのは、T センターとして知られるシリコンの小さな欠陥です。カラーセンターは結晶格子の小さな欠陥です。この場合、シリコンの内部に埋め込まれた 2 つの炭素原子と 1 つの水素原子です。 この欠陥は、エネルギーが与えられると単一の光子を放出する可能性があり、これはまさに量子技術が必要とするものです。 T センターは、光ファイバー インターネット ケーブル (電気通信 O バンド) で使用されるのと同じ波長帯域で光を放射するため、特に魅力的です。…
企業
ビットコインの現在の弱気相場は、主力デジタル資産が量子コンピューティングに関する懸念に対処できなければ、来年さらに悪化する可能性がある。2月20日 報告カプリオール創設者のチャールズ・エドワーズ氏は、ビットコインの市場価値はすでに量子リスクを考慮して割り引かれるべきであると主張し、ネットワークが耐量子コードに移行しない場合、割り引きは急速に深まる可能性があると警告した。彼によれば：「量子証明ビットコインへのアップグレードが進まなければ、ビットコインの価値は1年ちょっとで半分になるでしょう。進歩がなければ、ビットコインの量子割引率は2029年に75％に跳ね上がります。」この予測は、ビットコインの価格が来年までに現在の6万8000ドルの水準から約3万ドルまで下落する可能性があることを示唆している。しかし、ネットワークが量子コンピューティングの脅威に対処できなければ、Q-Day後にビットコインの価値がゼロになる可能性があり、事態はさらに悪化する可能性があると同氏は警告した。こうした懸念にもかかわらず、ビットコインの現在の適正評価は約12万ドルであり、量子リスクを考慮すると9万6000ドルまで下がるため、ビットコインの現在の価格は約30％過小評価されているとエドワーズ氏は主張する。ビットコインの公正価値 (出典: Capriole)彼はこう書きました。「言い換えれば、あなたがビットコインの長期投資家であり、今後2～3年で量子脅威を解決できると楽観的に考えているのであれば、6万ドル台のビットコインは長期的に見て魅力的な投資機会となるだろう。」本質的に重要なのは、量子攻撃が差し迫っているということではない。エドワーズの枠組みは、投資家がネットワークのガバナンスと移行プロセスに何年もかかると信じている場合、市場は「Q-Day」イベントの前にビットコインの値下げを開始する可能性があるというものだ。彼のモデルでは、ビットコインのアップグレードが遅く、開発者、ノード、マイナー、取引所、ウォレットユーザーにわたる広範な調整が必要なため、リスクは評価額の割引になります。なぜ市場は今日、将来の脅威を軽視できるのかエドワーズのメモでは、量子リスクは周辺的な話題からタイムラインの問題に移行したと主張している。同氏は、ビットコインの現在の暗号を脅かすのに十分な閾値として約2,300論理量子ビットを挙げ、まとめられた業界予測に基づいて、暗号に関連した量子イベントが2030年までに発生する可能性が高く、2031年までにその可能性が高まると推定している。彼によれば：「ビットコイン Q-Day は 2030 年までに起こる可能性が高く (確率 60%)、おそらく 2031 年までに起こる可能性があります (確率 80%)。」ビットコインの価格割引率と Q-Day の確率 (出典: Capriole)しかし、彼にとってより当面の懸念は、ビットコインの応答時間です。エドワーズ氏は、積極的なシナリオであっても、アクティブ ユーザーの大多数を量子耐性のあるウォレットとコードに移行するには、およそ 2 年、場合によっては 1…
科学＆テクノロジー
地球上のすべての銀行、決済ネットワーク、フィンテックが直面している奇妙な数学は次のとおりです。量子コンピューティングは過大評価されていると同時に過小評価されています。 これが過剰に誇張されているのは、ほとんどの人が想像している商用アプリケーション、つまりターボチャージャ付き人工知能 (AI) や魔法のような最適化は、ほとんどがフィクションだからです。 量子マシンがほぼ確実に実行できることの 1 つは、現代の金融システムを保護する暗号ロックを破ることであるため、これは過小評価されています。そして、これらのロックの移行には何年もかかります。 「今こそ耐量子暗号方式への移行を考え始める時期だ」と教授は語った。 スコット・アーロンソン最近参加した スターウェア 科学顧問として、PYMNTS CEOが主催した会話の中で カレン・ウェブスター。 来年ではありません。稼働中の機械が現れた場合ではありません。移行そのものがボトルネックになっているからだ、と同氏は語った。 これが、アーロンソン氏が考える、2026 年の量子コンピューティングの中心にあるパラドックスです。このテクノロジーは、その最大の約束を果たすには程遠いです。しかし、その最も危険な機能である暗号解読は、今日の行動を要求するために明日到着する必要はありません。広告: スクロールして続行してください 差し迫ったものである必要はない脅威 タイムラインの問題を考えてみましょう。アーロンソン氏は、楽観的に見積もっても実際の量子攻撃は5年から10年かかるだろうと述べた。しかし、あらゆるプロトコル、あらゆるシステム、あらゆるベンダーとの関係に関わる大手金融機関全体で暗号化移行を実装すると、同じ期間が簡単に消費されてしまう可能性があります。 誤差の許容範囲は基本的にゼロです。 さらに悪いことに、攻撃対象領域は民主化されています。たとえば国民国家の核開発計画とは異なり、量子コンピューターはクラウド経由でアクセスされる可能性が高い。それはリスク計算を完全に変えます。 「ある時点で、それらは暗号化攻撃に役立つようになるだろう」とアーロンソン氏は語った。…
世界
通常、熱は熱い方から冷たい方へ流れます。クリャクスン/シャッターストック 忘れられた一杯のコーヒーは、その熱が周囲の冷たい空気に流れ込み、徐々に冷えていきますが、量子の領域では、この経験が逆転する可能性があるようです。その結果、熱力学の第 2 法則、熱エネルギーは常に高温から低温に流れるという物理学の基本原理を更新する必要があるかもしれません。 中国の南方科学技術大学のダウェイ・ルー氏とその同僚らは、炭素、水素、酸素の原子を含むクロトン酸の分子を使って、この法則を破ったようだ。研究者らは、その炭素原子のうち 4 つの原子核を量子ビットとして使用しました。量子ビットは、量子コンピューターの基本構成要素であり、量子情報を保存できます。計算に使用する場合、研究者は通常、電磁放射のバーストによって量子ビットの量子状態を制御しますが、今回の場合、チームはこの制御を活用して、より低温で温度の低い量子ビットからより高温の量子ビットに向かって熱が流れるようにしました。 逆流を促進するために余分なエネルギーが必要となるため、これは私たちの巨視的な世界の何か、たとえば一杯のコーヒーに自然発生的に起こることは決してありません。しかし、量子環境では、他の形式の燃料も利用できます。この場合は、「コヒーレンス」と呼ばれる量子情報の形式です。 「この量子情報を注入して制御することで、熱流の方向を逆転させることができます」とルー氏は言います。 「私たちは興奮していました。」 熱力学法則が量子領域で破綻するという事実は、おそらく驚くべきことではありません。なぜなら、熱力学法則は量子物理学が正式に確立される約 100 年前の 19 世紀に定められたからです。この問題を解決するために、Lu 氏らは各量子ビットの「見かけの温度」を計算しました。これは、コヒーレンスなどの物体の量子特性の一部を説明する従来の温度を修正したもので、熱力学の第 2 法則が再び満たされ、より高い見かけの温度からより低い見かけの温度へ熱が流れることを確認しました。 ブラジルのABC連邦大学のロベルト・セラ氏は、コヒーレンスのような量子特性は、たとえば熱が蒸気エンジンを動作させるために使用される資源であるのと同様に、熱力学的資源の一種と考えることができると述べています。これらの量子的で微視的な資源が操作されると、熱力学の法則は明らかに破られる可能性があると彼は言います。 「しかし、通常の熱力学法則は、私たちがこれらの微視的な状態にアクセスできないと考えて開発されました。このアクセスがあることを考慮して新しい法則を作成する必要があるため、これは明らかな違反です」とセラ氏は言います。 研究者らは現在、熱反転実験を量子ビット間の熱を制御するためのより実用的なプロトコルに変えたいと考えている、とルー氏は言う。量子情報と熱の間の基本的な関係を明らかにするだけでなく、量子ビットを冷却するための新しい実用的な方法を見つけることで、量子コンピューターを改善できる可能性があります。これは急成長する量子コンピューティング業界にとって非常に重要になる可能性があるが、最終的には従来型のコンピューターでも、加熱を回避できなければ機能しないからだ、とセラ氏は言う。 トピック:量子コンピューティング/量子物理学…
世界
ルポルタージュ - 同社は、今日の最大のスーパーコンピューターをはるかに超える能力を持つコンピューターを開発するために、小型の光操作技術を発明しました。 十字を形成する 2 つの内壁によって 4 つに分割された円筒。上から見るとトークンのように見えます つまらない追求 これには 4 つのコンパートメント、またはスナイパーライフルのレティクルしかありません。横から見ると、 穀物サイロ。この幾何学的形状は、パリ地方南部のマッシーにあるカンデラ本社のほぼどこでも見ることができます。すべてのポスター、すべてのポスター、すべてのプレゼンテーションで。入り口の机の上にはレゴの模型も置かれています。これには十分な理由があります。これは、同社に特異性を与える重要な要素であり、量子コンピューターの技術的中心を構成する小型光子源の概略図です。 約 100 名のフルタイム従業員 (現在 140 名、うち 80% はフランス) を抱えるこの若いフランス企業は、急速なペースで成長を続けています。…
科学＆テクノロジー
量子電池が量子コンピュータ内に組み込まれており、このような電池が将来の量子技術を動かす役割を果たすことができるかどうかを判断するための第一歩となります。 従来の電池は、その構成要素が電気化学反応を起こすためエネルギーを蓄えますが、量子電池は量子状態が変化する量子ビット、つまり量子ビットに依存しています。いくつかの研究では、この方法で量子性を利用すると、次のような結果が得られることが示されています。 より速い充電しかし、量子電池の実用性と有用性については未解決の疑問が残っています。 「将来の多くの量子技術には、量子バージョンのバッテリーが必要になるでしょう」と彼は言います。 ディアン・タン 中国合肥国立研究所にて。 「量子コンピューティング、通信、センシングの開発では大きな進歩が見られましたが、これらの量子システムのエネルギー貯蔵メカニズムはまだ十分に研究されていません。」 タン氏と彼の同僚は、マイクロ波で制御できる小さな超伝導回路から作られた12量子ビットを使用してバッテリーを構築した。すべての量子ビットはバッテリーセルの役割を果たし、最も近い隣接ビットとも相互作用しました。 研究者らはこれらの相互作用を制御できるため、2 つの異なる充電プロトコルを実験しました。 1 つは従来の、つまり古典的な電池の充電方法を模倣したもので、量子相互作用を使用しませんでしたが、もう 1 つのプロトコルは量子相互作用を使用しました。研究チームは、量子ビット間の量子相互作用を利用することで、バッテリーが平均してより多くの電力をより早く得られることを発見しました。 「量子電池は、従来の充電電力の最大 2 倍の最大電力を達成します」とチームメンバーは言います。 アラン・サントス スペイン国立研究評議会にて。これが各量子ビットがその最も近い隣接ビットとのみ相互作用する状態で機能することが重要である、と彼は言う。なぜならそれは超伝導量子コンピュータの標準であり、これらの有利な相互作用をさらにエンジニアリングすることは実際上困難だからである。 ジェームス・クアック オーストラリアの連邦科学産業研究機関の博士らは、これまで量子電池の充電実験では、たとえば既存の量子デバイスのコンポーネントの代わりに分子を使用していたと述べています。クワックとその仲間たち 以前に理論化した…
世界
量子コンピューターは実用化に向けてゆっくりと努力を続けていますが、一部では別のアプローチ、つまりアナログ量子シミュレーションを追求しています。このパスでは、量子ビットとして知られる量子情報の単一ビットを完全に制御することはできません。これは万能の量子コンピューターではありません。代わりに、量子シミュレーターは、個々の分子、化学反応、新規材料など、複雑でアクセスが難しいものを直接模倣します。アナログ量子シミュレーションには柔軟性が欠けていますが、実現可能性ではそれを補っています。量子シミュレーターはすでに準備が整っています。「量子コンピューターで通常行われる量子ビットを使用する代わりに、問題をアレイ自体の形状と構造に直接エンコードするだけです」と、シドニーを拠点とする新興企業シリコン クォンタム コンピューティングの量子システム エンジニアリング リード、サム ゴーマン氏は述べています。昨日、シリコン量子コンピューティングは、シリコン量子シミュレーターであるQuantum Twins製品を発表し、顧客は直接契約を通じて利用できるようになりました。同時に、研究チームは、15,000個の量子ドットで構成されたデバイスが、よく研究されている材料の絶縁体から金属への遷移、およびその間のすべての状態をシミュレートできることを実証しました。彼らは今週、自分たちの研究結果を雑誌に掲載しました 自然。「世界中の誰もできないと思われていることが、今なら私たちにはできるのです」とゴーマン氏は言う。 強力なプロセス製品の発表は昨日行われたが、シリコン量子コンピューティングのチームは、2017年のスタートアップ設立に続いて、同社の創設者ミシェル・シモンズが25年以上にわたって指揮してきた学術研究に基づいて、精密アトム量子ビット製造プロセスを確立した。基礎となる技術は、シリコン内に単一のリン原子をサブナノメートルの精度で配置する製造プロセスです。シモンズ氏は、リン原子をシリコンにパターン化するために 38 段階のプロセスを行っています。このプロセスは、水素の層でコーティングされるシリコン基板から始まります。次に、走査型トンネル顕微鏡を使用して、個々の水素原子が表面から叩き落とされ、その下のシリコンが露出します。次に、表面にホスフィン ガスが注入されます。ホスフィン ガスは、シリコンが露出している場所でのみ表面に吸着します。低温熱アニールにより、リン原子がシリコン結晶に取り込まれます。次に、その上にシリコンの層が成長します。「これは超高真空で行われます。つまり、非常に純粋で非常にクリーンなシステムです」とシモンズ氏は言います。 「これは、私たちがサブナノメートルの精度で作る完全モノリシックチップです。2014年に、私たちはチップ内にマーカーを作成する方法を発見しました。そうすれば、戻ってきて、デバイス内の原子をどこに配置してコンタクトを作成するかを見つけることができます。その後、それらのコンタクトは、原子やドットと同じ長さのスケールで作成されます。」研究チームはリンの単一原子を配置することはできるが、そのような原子のクラスターを 10 ～ 50 個使用して、これらのアプリケーション固有のチップのレジスターとして知られるものを構成している。これらのレジスタは量子ドットのように機能し、個々の原子の量子特性を保存します。レジスタはチップ上に配置された接点からのゲート電圧によって制御され、レジスタ間の距離を正確に制御することでレジスタ間の相互作用を調整できます。同社は、この技術を使用したより伝統的な量子コンピューティングも追求していますが、個々の量子ビットを制御することなく、単一チップ上に数千のレジスタを配置し、グローバルな特性を測定することで、アナログ領域で有用なシミュレーションを実行できる能力をすでに備えていることに気づきました。「非常にユニークなのは、それを非常に迅速に実行できることです」とシモンズ氏は言います。 「これらのレジスターを 250,000 個設置しました [on…
科学＆テクノロジー
香港の銀行規制当局は、香港の金融機関が競争力と安全性を維持できるよう支援するため、量子コンピューティング準備指数を含む4つの主力プロジェクトを発表した。 人工知能の時代。香港金融管理局（HKMA）は、この取り組みは責任あるイノベーションを導き、香港の銀行部門を急速な技術変化に備えることを目的とした新しいフィンテック推進青写真の一部を形成すると述べた。この青写真は火曜日に発表された。 リスクに対する業界の懸念 先進技術の導入に伴います。「今やコンピューティングは生産性と同等です」とHKMAの副最高経営責任者アーサー・ユエン・クォクハン氏は語った。 「しかし、イノベーションを起こしながらセキュリティを犠牲にすることはできません。」HKMA が今後数か月以内に開始する予定の 4 つのプロジェクトは、Quantum Preparedness Index、New Risk Data Strategy、Fintech Cybersecurity Baseline、および Supporting Competency Development です。量子インデックスは、この技術が複雑な問題を数秒以内に解決すると期待されているために導入されましたが、理論的には、データ保護やオンライン認証に使用されている現在の暗号化方式を弱体化させる可能性もあります。専門家は5～6年かかると見積もっていますが、 量子コンピューティング 同市の事実上の中央銀行で銀行監督部門のエグゼクティブディレクターを務めるカルメン・チュー・ラプキウ氏は、暗号化を解読するのに必要な規模に達するには今から準備することが重要だと述べた。量子コンピューティングは複雑な問題を解決すると期待されていますが、理論的にはデータ保護に使用される暗号化方式を弱体化させる可能性もあります。写真: シャッターストック…
世界
ドイツのデータセンターに展示されているIBMのQuantum System Two 最近、量子コンピューティングが頻繁にニュースに登場するようです。おそらく、雑誌や新聞のページで、量子チップがフィードを飾り、その奇妙なスチームパンク風の冷却システムを見たことがあるでしょう。政治家やビジネスリーダーも、発表の際に「量子」という言葉を頻繁にちりばめるようになっている。すべてについて少し混乱していると感じている場合は、量子コンピューティングとは何なのかを最終的に理解するという新年の抱負を立てるのに適した年です。 これは野心的な目標であり、このタイミングは確かに理にかなっています。量子コンピューティング業界は昨年、多くの科学的成果を上げており、この分野の価値は現在 10 億ドルを超えており、この数字は今後 2 年以内に 2 倍になると予測されています。しかし、資金があり、関心が高まっているところには、必ず多くの誇大広告も存在します。 量子コンピューターがいつ、どのようにして従来のコンピューターを超えることができるようになるのかについては、多くの疑問が残っています。数学者や理論家はそれらのいくつかに答えることができるかもしれませんが、私たちの最善の策は、より優れた量子コンピューターを構築して、それをいじってみることかもしれません。しかし、それさえも簡単ではありません。より優れた量子コンピューターを構築する方法については、広範なコンセンサスがありません。 量子コンピューティングに興味がある人にとってさらに悪いことに、量子力学は本当に理解するのが難しいのです。重ね合わせやもつれなどの奇妙な量子現象を正確にどのように理解すべきかについては、物理学者の間でもまだ意見が一致していません。しかし、まさにこれらの奇妙な特性こそが、量子コンピューティングの重要な要素なのです。 それが圧倒的に聞こえるかもしれませんが、あなたは一人ではありません。しかし、これらの壁は乗り越えられないものではないと私は信じています。ただ子供たちに目を向けてください。 私はかつて高校の教師をしていましたが、クラスにはいつも数人の生徒が講義の後にぶら下がって、量子コンピューティングに関する驚くほど技術的な質問をしてきました。彼らは好奇心が旺盛で、たとえ数学や物理学の習得がそれほど進んでいなかったとしても、素晴らしい質問をするのに十分な学習をするのに十分でした。ある年、夏にオンラインの量子コンピューティング コースを終えた学生が、ただの楽しみのために私に声をかけてきたのですが、彼らは事実上、量子コンピューター コードの作成について私よりも知識があったのです。翌年、私たちは大学生にしか教えなかったであろうレッスンに取り組みました。 数か月前、私は若くして量子知識を探求し始めた別の探求者を見つけました。 Kai という 9 歳の…
世界
マハパトラと彼の共同研究者は、国際的な TESSERACT コラボレーションとも協力しています。このコラボレーションは、1 電子ボルトの 3 分の 1 未満のエネルギー変化を感知できるほど高感度の検出器を構築しています。彼らの最新の研究は、 応用物理学レターは、これらの機器の構築に使用されたまさにシリコンが、静かにその探索を妨害する可能性があることを示しています。マハパトラは、今日の宇宙観を象の一部分だけに触れることに例えています。 「それは、尻尾を触るだけでゾウを表現しようとするようなものです。私たちは何か巨大で複雑なものを感じますが、把握しているのはそのほんの一部だけです。」その欠けている部分には暗黒物質と暗黒エネルギーが含まれており、これらを合わせて存在するすべてのものの約 95% を占めます。ダークマターは銀河を結びつけ、ダークエネルギーは宇宙をより速く膨張させます。実験素粒子物理学者のルパック・マハパトラ博士は、SuperCDMS 検出器を持っています。テキサス A&M 大学で製造されたこの高感度デバイスは、暗黒物質の探索を深めており、量子コンピューティングへの応用の可能性を秘めています。 (クレジット: Laura McKenzie/テキサス A&M 大学マーケティングおよびコミュニケーション部門) シリコン検出器が目に見えないものを追跡する仕組み「デバイスをテストするために、私たちのチームは青色レーザー光のパルスをデバイスに照射しました。各光子は2.755電子ボルトのエネルギーを運びました。ほとんどの光子はシリコンに衝突し、そのエネルギーが両方のセンサーチャネルに均等に広がりました。一部の光子はアルミニウムのフィンに衝突し、一方のチャネルのみを点灯させました。これらのテストは、薄い1ミリメートルのシリコン検出器が258.5ミリ電子ボルトという世界最高レベルのエネルギー分解能に達することを示しました。」と彼は続けた。驚きは、研究者らが 2…
世界
アーティストによる系外惑星の印象ESA/ハッブル (M. コーンメッサー) 量子コンピューターは、より多くの系外惑星を観察し、さらに詳細に観察するのに役立つかもしれません。 天文学者たちは現在、太陽系外に数千の惑星を発見していますが、実際にはこれらの系外惑星が数十億個存在すると予想しています。それらを特定して研究することは地球外生命体の探索に不可欠な部分ですが、それらは地球から非常に遠いため、これを行うことは技術的に困難です。 ハーバード大学のヨハネス・ボレガード氏らは、量子コンピューターによってプロセスが大幅に改善される可能性があると主張している。 系外惑星を画像化するには、研究者はこれらの惑星が発する光信号を収集する必要がありますが、宇宙空間を長距離移動すると、そのような信号は弱くなる傾向があります。さらに、近くの星からの光によって信号にノイズが入ったり、部分的に見えなくなったりすることがよくあります。 ボレガード氏は、NASA の同僚のおかげで、この問題は、望遠鏡の動作 1 秒ごとにたった 1 つの光の粒子、つまり光子を探すのと同じくらい難しいかもしれないということに気づかされたと述べています。 このような弱い信号を処理するのは従来の方法では難しいが、量子コンピューターは一連の入射光子の量子状態を保存し、その量子特性を利用して系外惑星に関する情報を抽出できる可能性がある、と同氏は言う。このようにして、通常は系外惑星とその恒星を区別できないほどぼやけた画像しか得られない分析、または単一のぼやけた点としてレンダリングする分析によって、宇宙にある系外惑星のより鮮明な描写が得られる可能性があります。これにより、研究者は太陽系外惑星上の分子の光に基づく指紋を検出できるようになるかもしれない。 これは彼のチームの計画の中心となるアイデアであり、系外惑星からの光が最初に特別に加工されたダイヤモンドで作られた量子コンピューティングデバイスに当たるというものである。同様のデバイスは、光子の量子状態の記憶デバイスとしてすでにテストされ、成功しています。次に、これらの状態は別のより高度な量子コンピューターに送信され、そこで系外惑星の画像を生成するために必要な情報を抽出するように設計されたアルゴリズムが実行されます。 Boregaard と彼の同僚は、この 2 番目のデバイスを極度に冷たい原子から作られるものとしてモデル化しました。これも、最近実験で多くの期待が示されているもう 1 つの技術です。 研究者らの計算では、この方法で量子デバイスを使用すると、従来の方法で現在必要とされる光子の数の100分の1、さらには1000分の1だけで画像を作成できることが示されました。言い換えれば、光が非常に微弱な場合、量子セットアップは現在の技術よりも優れたパフォーマンスを発揮する可能性があります。…