Сегодня в блоге Google AI Blog была анонсирована Tensorflow Quantum — библиотека с открытым исходным кодом для квантового машинного обучения.
TensorFlow Quantum (TFQ) был выпущен в сотрудничестве с Университетом Ватерлоо, X и Volkswagen. TFQ предоставляет инструменты, необходимые для объединения исследовательских сообществ в области квантовых вычислений и машинного обучения для контролирования и моделирования естественных или искусственных квантовых систем.
Читать полностью »
Уже много лет учёные разрабатывают различные системы, на которых можно было бы выполнять квантовые алгоритмы. У большей части из них есть одно-два преимущества – лёгкость в обращении или способность дольше других удерживать состояние – однако отсутствуют иные положительные качества, что не даёт им стать практическими решениями для вычислений. Однако в последние годы некоторые компании придумали, как манипулировать значительным количеством твердотельных кубитов – т.н. трансмонами. Поскольку технология производства трансмонов схожа с производством обычных чипов, многие игроки нарождающегося рынка – включая Google, IBM и Rigetti – остановились на трансмонах.
Однако и трансмоны не идеальны. Им требуются чрезвычайно низкие температуры, малая вариабельность от устройства к устройству, и состояние они удерживают хорошо, но не идеально. Многие специалисты в этой области считают, что у иной технологии всё ещё есть шансы превзойти трансмоны.
Читать полностью »
Нет, эта статья не про фантазии автора, патриотические песни или популистские размышления на тему. Это рассказ о том, как оно есть на самом деле. Как в одном конкретном ВУЗе создали условия, благодаря которым работать в нём вернулись те самые "утекшие мозги", уехавшие во всем известные времена заниматься наукой где угодно, где за это платили и где было современное оборудование. Но почему-то сейчас они приехали обратно, построили себе новые лаборатории, обучают студентов и продолжают заниматься любимым делом.
Вы сразу можете подумать: "Так это, наверное, какой-то ВУЗ особенный!" Возможно, но я не знаток вузовских рейтингов, поэтому расскажу только про то, что видел сам.
Итак, сегодня речь пойдёт про научные лаборатории в Московском Физико-Техническом Институте. Можно ли сделать что-то подобное в любом другом? Это вопрос к управляющим на местах. Может быть, уже и сделано, просто я был именно здесь и за всех остальных говорить не могу.
Изначально занесла меня нелёгкая в МФТИ с целью сделать нечто вроде обзорной экскурсии, но быстро выяснилось, что есть тема намного интересней: научная деятельность прямо в институтских стенах. Вот про неё мы и поговорим.
Сегодня мы с вами посетим лабораторию искусственных квантовых систем, лабораторию топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах и лабораторию терагерцовой спектроскопии. А по пути побеседуем с их обитателями о том, как появились эти лаборатории, чем занимаются и что скрывается за этими красивыми названиями — просто громкие термины или передовая наука.
Внимание! Под катом развесистый лонгрид. Я предупредил.
За одну секунду вокруг и внутри нас происходит множество разнообразных и очень быстрых процессов. На то, чтобы один раз моргнуть нужно всего лишь 300 миллисекунд (0.3 с), а для одного разряда молнии хватит и 30 микросекунд (0.00003 с). Столь быстрые процессы поражают своей непродолжительностью, однако есть и те, скорость которых сложно даже представить.
Определенные химические реакции активируются за счет поглощения света. В первые мгновения после поглощения распределение электронов в электронной оболочке атома меняется, что сильно влияет на протекающую реакцию и ее исход. Эти электронные перестановки занимают невероятно малый временной отрезок, часто измеряемый в аттосекундах. А одна аттосекунда равна одной квинтиллионной доле секунды, т.е. 0.000000000000000001 секунд. Отследить такие быстрые процессы крайне сложно, но вполне реально. Сегодня мы познакомимся с исследованием, в котором ученые из Фрайбургского университета (Германия) создали новую методику, позволяющую наблюдать в реальном времени колебания электронов в электронной оболочке атомов благородных газов. Какие технологии легли в основу нового метода и что удалось зафиксировать? Ответы мы найдем в докладе ученых. Поехали.Читать полностью »
Доказательство на стыке чистой математики и теории алгоритмов возвышает «квантовую запутанность» на совершенно новый уровень.
Квантовая запутанность находится в сердце нового математического доказательства.Credit: Victor De Schwanberg/Science Photo Library
План статьи:
1. Инфоповод – неожиданное заявление IBM на CES 2020.
2. А что же мы ожидали?
3. Технология квантовых компьютеров IBM развивается быстрее планов (в действительности – нет).
4. Возникновение новых отраслей прямо сейчас.
5. Мы угадали момент, вот наши книги для вас.
Традиционно на первой неделе января в Лас-Вегасе проходит крупнейшая международная выставка CES, где все ведущие технологические компании мира анонсируют львиную долю передовых разработок. Не исключение и IBM, неожиданно объявившая о первом коммерческом использовании своего новейшего квантового компьютера. Партнёром оказался автоконцерн Daimler. Его деятельность по разработке электромобилей потребовала произвести высокоточные вычисления для симуляций характеристик молекул (литий-сера), которые планируется взять за основу нового поколения автомобильных твердотельных аккумуляторов. Лидеры этого рынка в данный момент связывают ближайший большой скачок отрасли электрического транспорта именно с технологией твердотельных литиевых аккумуляторов. Использование для расчётов квантового компьютера оказалось более привлекательным, чем традиционные высокопроизводительные вычисления на суперкомпьютерах. И вот почему это прекрасно.
Группа физиков под руководством Джона Петерсона из Университета Ватерлоо Канады построила квантовый двигатель. Его коэффициент полезного действия близок к максимально возможному значению в своем классе.
Работа двигателя основывается на цикле Отто на топливе из ядер углерода с полуцелым спином. Они выделяют энергию за счет ядерного магнитного резонанса. Читать полностью »
Одной из главных научных задач нашего времени стала гонка за создание первого полезного квантового компьютера. В ней участвуют тысячи физиков и инженеров. Свои концепты разрабатывают IBM, Google, Alibaba, Microsoft и Intel. Как мощное вычислительное устройство изменит наш мир, и почему это так важно?
Читать полностью »
Квантовый компьютер от IBM на 16 кубитах из 2017
В октябре 2019 компания Google заявила о достижении квантового превосходства – этим громким именем назвали тот этап развития квантовых компьютеров, на котором можно доказать, что они способны на то, на что не способны обычные. Заявление всё ещё остаётся спорным, поэтому ещё может оказаться, что нам нужна демонстрация получше.
Вне зависимости от этого заявления, интересно, что как Google, так и её критики из IBM выбрали в качестве основы для создания собственных квантовых компьютеров одну и ту же базу. Как и менее крупный их конкурент, Rigetti. Всё это говорит о том, что ландшафт квантовых вычислений более-менее стабилизировался за последнее десятилетие. Сейчас мы находимся в положении, когда можно выбрать вероятных победителей и определённых проигравших.
Читать полностью »
Квантовые компьютеры и квантовые вычисления — новый баззворд, который добавился в наше информационное пространство наряду с искусственным интеллектом, машинным обучением и прочими высокотехнологическими терминами. При этом мне так и не удалось найти в интернете материал, который бы сложил у меня в голове пазл под названием “как работают квантовые компьютеры”. Да, есть много прекрасных работ, в том числе и на хабре (см. Список ресурсов), комментарии к которым, как это обычно и бывает, еще более информативны и полезны, но картинка в голове, что называется, не складывалась.
А недавно ко мне подошли коллеги и спросили “Ты понимаешь как работает квантовый компьютер? Можешь нам рассказать?” И тут я понял, что проблема со складыванием в голове целостной картинки есть не только у меня.
В результате была сделана попытка скомпилировать информацию о квантовых компьютерах в непротиворечивую логическую схему, в которой бы на базовом уровне, без глубокого погружения в математику и структуру квантового мира, объяснялось что такое квантовый компьютер, на каких принципах он работает, а также какие проблемы стоят перед учеными при его создании и эксплуатации.
