#квантовые

Алексей Федоров, Российский квантовый центр: Бизнес сможет использовать квантовые компьютеры через 3-5 лет

@imaxairu Подписаться

#квантовые

Компания IBM сообщила, что на базе Токийского университета начал работать мощнейший в регионе квантовый компьютер — 127-кубитовая платформа IBM Quantum Eagle

Передача компьютера осуществлена в апреле этого года

От японских партнёров компания IBM рассчитывает получить идеи практического использования нового класса вычислительных устройств

Они обещают невообразимую мощь в обработке данных, но как это выглядит на практике, никто не знает

@imaxairu Подписаться

#квантовые #ibm

На ежегодной конференции IBM по квантовым вычислениям Quantum Summit 2023 корпорация представила новейший 133-кубитный квантовый процессор Heron и первый модульный квантовый компьютер IBM Quantum System Two на его базе

IBM также анонсировала процессор Condor с 1121 кубитом, который имеет на 50 % большую плотность кубитов

Процессор Condor является частью долгосрочных исследований IBM по разработке крупномасштабных квантовых вычислительных систем

Хотя он располагает огромным количеством кубитов, производительность его сравнима с 433-кубитным устройством Osprey, дебютировавшим в 2022 году

Это связано с тем, что простое увеличение количества кубитов без изменения архитектуры не делает процессор быстрее или мощнее

По словам Стефана, опыт, полученный при разработке Condor и предыдущего 127-кубитного квантового процессора Eagle, проложил путь к прорыву в перестраиваемой архитектуре процессора Heron

@imaxairu Подписаться

#квантовые

В России выращены микроалмазы с оловом для квантовых компьютеров

Квантовые компьютеры позволяют решать некоторые задачи — например, моделировать молекулярные системы — значительно быстрее, чем самые мощные «классические» суперкомпьютеры

Они работают на основе кубитов — квантовых вычислительных элементов, которые служат альтернативой битам в обычных компьютерах и способны совершать более сложные операции, тем самым увеличивая скорость вычислений

Роль кубитов могут играть примесные центры окраски из олова, германия или кремния в алмазах

Включения этих элементов в кристаллическую решетку приводят к появлению новых спиновых состояний, что может использоваться для кодирования информации

Трудность заключается в том, что такие состояния получаются только при крайне низких температурах

В случае кремниевых и германиевых центров речь идет о температурах ниже 1 Кельвина (или -272°C), тогда как у оловянных центров рабочая температура несколько выше 2–5 Кельвинов (от -271°C до -268°C)

Это значит, что разрабатывать квантовые устройства на оловянных центрах будет проще и дешевле

Однако надежного метода синтеза крупных высококачественных алмазов с включениями олова до сих пор нет

Созданные сегодня кристаллы или значительно меньше требуемого размера, или обладают недостаточно хорошими оптическими свойствами

Ученые из Института общей физики имени А. М. Прохорова РАН с коллегами впервые в мире создали в СВЧ-плазме алмазные микрочастицы с одиночными центрами окраски из олова

Авторы вырастили алмазы в реакторе, заполненном метаном и водородом

Исследователи поместили в установку затравочные кристаллы алмаза, а также частицы оксида олова и нагрели их СВЧ-излучением (микроволновой плазмой) до температур около 1000°C

Метан при этом служил источником атомов углерода — «строительных блоков» для растущего алмаза, а водород извлекал из частиц отдельные атомы олова, которые сначала поступали в газовую среду, а затем оседали на поверхность алмаза и включались в его кристаллическую решетку

@imaxairu Подписаться

#квантовые

Хоронить RSA-шифрование с помощью квантовых компьютеров ещё рано, выяснили российские учёные

Примерно год назад группа китайских учёных опубликовала статью, в которой сообщила о скорой смерти широко используемого метода RSA-шифрования с открытым ключом

На небольшом квантовом компьютере они показали, что взломать RSA можно с использованием меньшего числа кубитов, чем длина ключа

В этом таилась колоссальная угроза безопасности критически важным данным, что нужно было изучитьримерно год назад группа китайских учёных опубликовала статью, в которой сообщила о скорой смерти широко используемого метода RSA-шифрования с открытым ключом

На небольшом квантовом компьютере они показали, что взломать RSA можно с использованием меньшего числа кубитов, чем длина ключа

Анализом работы китайских коллег занялась группа учёных Университета МИСИС, РКЦ и «Сбера»

Основываясь на классическом методе факторизации Шнорра, авторы используют квантовое ускорение для решения задачи поиска короткого вектора в решётке небольшой размерности — что позволило им сделать сенсационное заявление о том, что для факторизации, т.е. разложения большого числа на множители, требуется меньше кубитов, чем его длина, а также квантовые схемы меньшей глубины, чем считалось ранее

Российские исследователи пришли к выводу, что алгоритм коллег нерабочий из-за «подводных камней» в классической части и сложности реализации квантовой

Метод Шнорра не имеет точной оценки сложности. Основная трудность заключается не в решении одной кратчайшей векторной задачи, а в правильном подборе и решении множества таких задач. Из этого следует, что этот способ, вероятно, не подходит для чисел RSA таких размеров, которые используются в современной криптографии

Предложенный китайскими учёными метод даёт только приближённое решение задачи, которое можно легко получить для небольших чисел и маленьких решёток, но практически невозможно для реальных длинных ключей, что российские учёные подробно объяснили в статье в журнале IEEE Access

@imaxairu Подписаться

#квантовые

Специалисты МФТИ впервые запустили отечественный 12-кубитный квантовый процессор на базе сверхпроводников. Следующая цель ученых — 16-кубитный процессор

Такие устройства в будущем будут решать недоступные современным ЭВМ задачи

Но пока их можно использовать только для исследовательских целей

Для практического применения и достижения конкурентного преимущества нужно минимум 100 кубитов

По словам разработчиков, созданный в МФТИ процессор обладает характеристиками мирового уровня

Среднее время жизни кубита составляет порядка 14 мс, а среднее время одной квантовой операции — всего 50 наносекунд

Эти параметры являются ключевыми для обеспечения высокой точности и стабильности квантовых вычислений

Для нас это очередной этап. На Физтехе уже есть хорошо отлаженная технология, с помощью которой мы производили 5-кубитные и 8-кубитные квантовые интегральные микросхемы.

Это сам по себе сложный процесс, использующий, в частности, электронную литографию.

Но на этот раз нам пришлось сильно изменить технологические чертежи, так как вместо линейной мы использовали двумерную архитектуру схемы

— прокомментировал Глеб Федоров, старший научный сотрудник лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ на официальном сайте института

@imaxairu Подписаться

#квантовые

Канадская компания D-Wave сообщила о завершении калибровки квантового компьютера нового поколения с более чем 1200 кубитами — Advantage 2

Тестовые прогоны показали двукратное увеличение времени когерентности кубитов, что ускоряет расчёты, а также правильность выбранной стратегии по уменьшению ошибок в вычислениях

Вскоре прототип компьютера Advantage 2 будет доступен через облачный сервис компании — это будет самая мощная квантовая платформа в мире

@imaxairu Подписаться

#квантовые

По информации советника генерального директора Росатома Руслана Юнусова, прозвучавшей в интервью агентству ТАСС в феврале 2024 года, российские разработчики создали 20-кубитный квантовый компьютер на ионной платформе и 25-кубитный квантовый компьютер на атомной платформе

В ближайших планах — до конца 2024 года создать первый отечественный 50-кубитный квантовый компьютер

Также сообщается, что точность российского квантового компьютера 95% на двухкубитной системе

При этом прогресс в точности идет очень быстро. Полтора года назад наши разрботчики начинали с 60%, сейчас уже 95%, ожидается скорый выход на показатели 98-99%

Что касается используемого в России в данной сфере исследований оборудования, то постепенно растет доля отечественных компонентов

Например, в нашей стране появились современные фемтосекундные лазеры

@imaxairu Подписаться

#квантовые #cpu

«Бауманка» запустит первое в России серийное производство сверхпроводниковых квантовых процессоров на 100-мм пластинах

Производство разместится в новом кампусе МГТУ и должно удовлетворить спрос со стороны основных заказчиков, в числе которых технологические компании и научные лаборатории

Технологии сверхпроводниковых квантовых схем в значительной степени отличаются от классического полупроводникового КМОП-процессора и требуют соответствующих компетенций при производстве

Одна из важнейших задач при постановке серийного техпроцесса заключалась в создании наноразмерных элементов сверхпроводниковых устройств — джозефсоновских переходов

Они представляют собой трёхслойную структуру, состоящую из алюминия, туннельного оксида алюминия и алюминия (Al-AlOx-Al), внутри которой «рождается» кубит при переходе чипа в состояние сверхпроводимости (охлаждение процессора до температуры ниже 273 ºС)

Специалисты НОЦ ФМН использовали технологию изготовления джозефсоновских переходов с линейными размерами в десятки нанометров с суб-нанометровой точностью

За счёт этого удалось добиться рекордных показателей воспроизводимости электрических характеристик переходов и параметров кубитов процессоров на мировом уровне

Для постановки технологии в серийное производство на пластине 100 мм командой исследователей предложена и внедрена математическая модель, симулирующая процесс воспроизводимого форматирования джозефсоновских переходов

Полученные результаты позволяют изготавливать квантовые интегральные схемы с высочайшей точностью контроля частот кубитов

@imaxairu Подписаться