L’ecosistema dell’informatica quantistica si espande in tutte le direzioni

Il frigorifero a diluizione Icebox di Maybell condensa una configurazione criogenica delle dimensioni di una stanza in un sistema leggermente più grande del frigorifero della cucina per raffreddare i dispositivi quantistici alle temperature necessarie. Immagine: Maybell Quantum

È difficile stare al passo con tutte le notizie che escono dall’industria dell’informatica quantistica in questi giorni. L’ecosistema quantistico sta crescendo in tutte le direzioni, dalle sale riunioni accademiche a quelle aziendali e producendo nuovo hardware, software e partnership.

Denis Mandich, CTO della startup dell’entropia quantistica Qrypt, ha affermato che la corsa per creare qubit su larga scala è una competizione in cui il vincitore prende tutto.

“Se realizzi quel computer quantistico scalabile, il tuo vantaggio è così grande che lascerai tutti gli altri nella polvere”, ha detto. “Ecco perché così tanti soldi si stanno riversando in questo settore e perché le aziende stanno assumendo a un ritmo incredibile”.

Qrypt è un membro del Quantum Consortium che tiene traccia delle posizioni aperte tra le organizzazioni membri tra cui società, istituzioni accademiche, laboratori nazionali e agenzie governative. Ci sono più di 600 elenchi nella directory QED-C all’inizio di aprile.

“E ‘una lotta con il coltello per ottenere le persone a questo punto”, ha detto.

Mandich ha affermato che ogni paese ha speso più degli Stati Uniti quando si tratta di investimenti quantistici perché i leader riconoscono che anche questa è una razza nazionale.

“Chiunque sia lì per primo ha un interesse commerciale immediato perché la gente pagherà per questo domani se crescerà”, ha detto.

Questa carrellata di notizie quantistiche che vanno dai progressi nell’hardware, al lavoro di benchmarking o agli investimenti strategici mostra perché ci sono così tanti posti di lavoro e perché è una sfida riempirli.

Accenture Ventures investe nella chimica quantistica

The Good Chemistry Company ha ottenuto un voto di fiducia tramite un investimento strategico da Accenture Ventures, il braccio di capitale di rischio aziendale della società di consulenza. Il QEMIST Cloud dell’azienda è una piattaforma integrata progettata per gli sviluppatori. Gli sviluppatori di chimica computazionale possono utilizzare la piattaforma per creare applicazioni di simulazione chimica e flussi di lavoro con algoritmi emergenti nella chimica quantistica, nell’apprendimento automatico e nell’informatica quantistica.

Carl Dukatz, leader globale del calcolo quantistico di Accenture, ha affermato in un comunicato stampa che una nuova classe di tecnologia scalabile basata su cloud sta emergendo per supportare la prossima generazione di chimica, scienza dei materiali e progettazione strutturale. Accenture Ventures non ha rivelato i termini dell’investimento.

Pasqal collabora con Siemens e Microsoft

Siemens Digital Industries Software sta finanziando un progetto di ricerca con Pasqal per far progredire la simulazione multifisica computazionale quantistica. L’azienda utilizzerà i suoi metodi quantistici proprietari per risolvere complesse equazioni differenziali non lineari e migliorare la progettazione dei prodotti e il software di test di Siemens. Pasqal è specializzato nel calcolo quantistico basato su atomi neutri.

Georges-Olivier Reymond, CEO e fondatore di Pasqal, ha affermato che il lavoro si concentrerà sulla creazione di gemelli digitali più accurati per i clienti automobilistici, elettronici, energetici e aerospaziali. La tecnologia quantistica di Pasqal controlla atomi con un numero uguale di elettroni e protoni con “pinzette” ottiche e luce laser per progettare processori full-stack con elevata scalabilità e lunghi tempi di coerenza, secondo l’azienda. Le unità di elaborazione indipendenti dal software dell’azienda funzionano a temperatura ambiente con un’energia inferiore.

A marzo, la società francese ha annunciato una partnership con Microsoft per offrire l’accesso alla sua tecnologia tramite Azure Quantum. Dott. Krysta Svore, un illustre ingegnere e vicepresidente del software quantistico presso Microsoft, ha affermato che i servizi di Pasqal forniranno agli utenti di Azure Quantum nuove possibilità di calcolo. Il sistema Pasqal sarà disponibile entro la fine dell’anno.

Zapata e IonQ vincono il premio DARPA

Zapata e IonQ hanno annunciato alla fine di marzo un premio multimilionario della Defense Advanced Research Projects Agency per il benchmarking quantistico. I fondi sosterranno la creazione di strumenti software per effettuare stime delle risorse specifiche dell’hardware per i computer quantistici. La collaborazione comprende team di:

  • Università di Aalto, Finlandia
  • IonQ
  • Università di tecnologia di Sydney
  • Università del Texas a Dallas
  • Zapata Informatica

Yudong Cao, CTO e fondatore di Zapata Computing, ha affermato che il programma si concentrerà sulla stima delle risorse specifiche dell’hardware.

“La priorità chiave è la creazione e l’integrazione di strumenti software in un’ampia gamma dello stack quantistico dalla descrizione astratta del programma, toolchain del compilatore, correzione e mitigazione degli errori, al controllo fisico di basso livello dei sistemi hardware quantistici”, ha affermato Cao. “Per Zapata in particolare, questo programma sarà anche un’opportunità per testare e sviluppare la nostra piattaforma Orquestra per esperimenti numerici su larga scala necessari per creare i benchmark quantistici”.

Il team di ricerca ha iniziato a lavorare a marzo e prevede che il progetto durerà tre anni.

NVIDIA annuncia il progresso quantistico

Alla conferenza GTC di marzo, NVIDIA ha condiviso un aggiornamento sul suo lavoro quantistico. cuQuantum dell’azienda è ora in versione generale, mentre cuQuantum DGX Appliance è in versione beta. Il CEO Jensen Huang ha annunciato un nuovo compilatore quantistico: nvq++, che prende di mira la rappresentazione intermedia quantistica, una specifica di un linguaggio macchina di basso livello che i computer quantistici e classici possono utilizzare per comunicare. I ricercatori dell’Oak Ridge National Laboratory saranno tra i primi a utilizzare questo software.

Questi progetti posizionano NVIDIA strategicamente nei punti di flessione classici e quantistici, dove il vantaggio classico lascia il posto al valore quantistico, secondo l’analista Gartner Chirag Dekate.

Maybell Quantum esce dalla modalità invisibile

Maybell Quantum è uscito dalla modalità invisibile a marzo con Icebox, un nuovo design per l’hardware quantistico. I fondatori hanno ridotto il sistema di raffreddamento necessario per far funzionare l’hardware specializzato fino alle dimensioni di un frigorifero da cucina. L’azienda del Colorado ha più di una dozzina di innovazioni in attesa di brevetto, tra cui Flexlines. Questi cavi quantistici offrono “prestazioni e densità leader del settore, mentre trasmettono una frazione del calore e delle vibrazioni dei cavi tradizionali”, secondo l’azienda. Ci sono 4.500 di questi cavi in ​​un singolo Icebox, che rappresenta tre elementi in più qubit in un decimo dello spazio, ha affermato il CTO di Maybell, il dott. Kyle Thompson.

Nuovo centro di ricerca a Melbourne

Quantum Brilliance sta progettando un hub di ricerca e sviluppo congiunto con La Trobe University e RMIT University per sviluppare microprocessori quantistici scalabili e ad alte prestazioni basati su diamante. Il Research Hub for Diamond Quantum Materials svilupperà tecniche di fabbricazione.

Dott. Marcus Doherty è il co-fondatore e responsabile scientifico di Quantum Brilliance, il capo del Diamond Quantum Science and Technology Laboratory presso l’Australian National University e il leader della roadmap della tecnologia quantistica dell’esercito australiano.

Il professor Chris Pakes, vice-cancelliere ad interim per la ricerca e l’impegno nel settore presso la La Trobe University, ha affermato che la partnership utilizzerà l’esperienza di entrambe le università nella crescita dei diamanti, nell’imaging delle superfici e nell’ingegneria, combinandola con l’esperienza nel settore e le capacità di produzione di Quantum Brilliance. Quantum Brilliance utilizza le impurità all’interno dei diamanti sintetici e un atomo di carbonio viene sostituito con un atomo di azoto nel reticolo del cristallo, per generare qubit.

Q-CTRL apre un istituto di ricerca

Q-CTRL sta inoltre supportando la ricerca quantistica ampliata attraverso una partnership con The Paul Scherrer Institute. Dott. Cornelius Hempel, capogruppo dell’informatica quantistica a trappola ionica presso l’università, ha affermato che procedure di messa a punto e calibrazione efficienti e automatizzate saranno un aspetto essenziale delle operazioni quotidiane man mano che i computer quantistici diventano sempre più grandi.

“Gli strumenti di Q-CTRL indipendenti dall’hardware, ma consapevoli dell’hardware, saranno molto preziosi per trovare soluzioni di controllo ottimali che garantiscano prestazioni uniformi su array di qubit più grandi”, ha affermato.

Entrambi i team hanno esperienza nel calcolo quantistico basato su ioni intrappolati, inclusi approcci specializzati nella correzione degli errori. L’Istituto ha una partnership di ricerca esistente con l’ETH di Zurigo tramite un hub di calcolo quantistico aperto a maggio 2021.

Agnostiq: i benchmark dovrebbero essere specifici dell’applicazione

La startup SaaS Agnostiq ha presentato un nuovo documento di ricerca che raccomanda un approccio più pratico per misurare i progressi dell’informatica quantistica: utilizzare benchmark che corrispondono all’applicazione in questione. Agnostiq ha condotto la sua ricerca con un’attività di ottimizzazione del portafoglio per determinare se i computer quantistici sono effettivamente migliorati nel tempo per casi d’uso specifici.
I risultati includono:

Uno dei risultati più significativi è stato che sono stati prodotti portafogli di alta qualità utilizzando circuiti quantistici che richiedono un numero maggiore di porte rispetto a quanto precedentemente dimostrato. Ciò mostra che la qualità dell’hardware per l’esecuzione dell’ottimizzazione combinatoria è migliorata perché l’aumento del numero di porte produce più rumore, secondo i ricercatori. Altri risultati includono:

La qualità di picco della soluzione è stata osservata a una profondità maggiore (p = 4) su 3 qubit su una macchina a ioni intrappolati IonQ.
Una macchina IBM con la qualità qubit più bassa (volume quantico = 8) si è comportata meglio di tutte le macchine IBM testate.
La variabilità dovrebbe essere considerata con tutti i numeri di benchmarking perché i computer quantistici attualmente danno risultati variabili (fino al 29%) a seconda del tempo in cui è stato effettuato l’accesso alle macchine.

Il capo della ricerca e sviluppo di Agnostiq, Santosh Kumar Radha, ha affermato che la ricerca è stata motivata dal fatto che ogni paradigma hardware quantistico ha il proprio insieme di metriche delle prestazioni e ogni team sta migliorando in dimensioni diverse.

“Abbiamo riconosciuto la necessità di comprendere meglio come questi miglioramenti non banali si traducano in applicazioni del mondo reale”. ha detto Radha.

Agnostiq sviluppa strumenti software che rendono le risorse di calcolo quantistico e ad alte prestazioni più accessibili a imprese e sviluppatori. La sua piattaforma di orchestrazione del flusso di lavoro open source Covalent è progettata per gestire ed eseguire attività su risorse di calcolo eterogenee.

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