Jabatan Pertahanan A.S. memanggil Microsoft untuk menyelidik pengkomputeran kuantum skala praktikal, bertujuan untuk merebut kepimpinan global

3 Februari Dilaporkan bahawa Agensi Projek Penyelidikan Lanjutan Pertahanan AS (DARPA) merancang untuk bekerjasama dengan Microsoft untuk mengkaji cara mencapai Pengkomputeran Kuantum skala utiliti, komited untuk mencari kepimpinan global dalam teknologi kuantum. Microsoft ialah salah satu daripada tiga syarikat yang dipilih oleh jabatan itu untuk meneroka penyelesaian pengkomputeran kuantum bukan arus perdana. Penganalisis berkata kerjasama dalam projek pengkomputeran kuantum berskala besar akan menjadi kunci untuk merealisasikan potensi jangka panjang teknologi kuantum.

Beberapa laluan teknikal untuk membangunkan pengkomputeran kuantum

Terdapat banyak cara untuk membangunkan pengkomputeran kuantum, dan tidak jelas kaedah mana yang akan menguasai dalam beberapa dekad akan datang. Perlumbaan adalah untuk mencapai pemprosesan toleransi kesalahan yang mampan dan berskala untuk tugas pengkomputeran yang mustahil atau tidak boleh dilaksanakan dengan superkomputer tradisional. DARPA sedang melabur dalam pembangunan idea pengkomputeran kuantum yang belum direalisasikan pada masa ini yang mungkin mencapai skala praktikal pada masa hadapan.

Teknologi pengkomputeran kuantum masih dalam peringkat awal penyelidikan dan pembangunan, walaupun terdapat beberapa kes penggunaan awal dalam kewangan dan farmaseutikal. Walaupun dua teknologi, ion terperangkap dan qubit superkonduktor, paling biasa digunakan, tiada satu teknologi yang mendominasi pada masa ini.

Dalam pemproses kuantum ion yang terperangkap, zarah bercas terampai di ruang bebas dan qubit disimpan dalam keadaan elektronik yang stabil bagi setiap ion. Ini popular di kalangan pemula termasuk Oxford Ionics, IonQ dan Quantinuum, sebahagiannya kerana qubitnya mempunyai hayat yang lebih lama dan juga merupakan salah satu kaedah pengkomputeran kuantum yang lebih mantap.

Satu lagi teknologi utama ialah pengkomputeran kuantum superkonduktor, yang digunakan oleh beberapa syarikat besar dalam bidang ini (seperti IBM, Google, D-Wave, IQM, dll.) dan juga Microsoft. Di bawah pendekatan ini, litar superkonduktor digunakan untuk melaksanakan operasi kuantum. Ini adalah salah satu bentuk pengkomputeran kuantum yang paling matang, menawarkan lebih banyak qubit daripada jenis lain dan memerlukan lebih sedikit tenaga.

Selain kedua-dua teknologi ini, terdapat syarikat lain yang membangunkan kaedah lain, termasuk fotonik, resonans magnet nuklear, penyepuhlindapan kuantum dan pengkomputeran kuantum topologi.

DARPA berganding bahu dengan Microsoft untuk memberi tumpuan kepada pengkomputeran kuantum skala praktikal

Pengkomputeran kuantum topologi ialah tumpuan baharu untuk Microsoft dan merupakan sebahagian daripada perkongsian syarikat dengan bidang DARPA untuk meneroka.

Selain itu, Atom dan PsiQuantum juga akan bekerjasama dengan DARPA untuk meneroka bagaimana teknologi kuantum boleh berkembang ke tahap di mana nilai pengkomputeran melebihi kos, jauh lebih cepat daripada ramalan tradisional.

Antaranya, Atom sedang membina komputer kuantum berskala tinggi berdasarkan tatasusunan besar atom terperangkap optik, manakala PsiQuantum menggunakan fotonik silikon untuk membina komputer kuantum pembetulan ralat berdasarkan struktur kekisi qubit foton.

Pasukan kuantum Microsoft Azure sedang membina komputer kuantum berskala industri berdasarkan qubit topologi. Syarikat itu berkata ini secara teorinya membolehkan mereka membina komputer kuantum yang cukup kecil untuk dimuatkan dalam kabinet dan cukup pantas untuk menyelesaikan masalah yang tidak dapat diselesaikan sebelum ini menggunakan lebih daripada 1 juta qubit.

Jurutera Microsoft menulis dalam catatan blog: "Kami yakin dengan reka bentuk ini kerana kami telah mencapai kejayaan besar dalam fizik dan menyapu reka bentuk kejuruteraan qubit topologi pertama di dunia. Melepasi halangan utama untuk akhirnya membina mesin kuantum berskala ”

Daripada membuat kemas kini kecil dan berulang hanya beberapa qubit pada satu masa, seperti yang telah dilakukan oleh syarikat pengkomputeran kuantum lain, Microsoft memfokuskan untuk membangunkan lebih banyak teknologi pengkomputeran kuantum berskala besar memerlukan sekurang-kurangnya 1 juta qubit untuk melakukan sebarang pengiraan yang berguna.

Ini juga yang mendorong DARPA untuk bekerjasama dengan syarikat itu. Sebagai sebahagian daripada program Unexplored Utility-Scale Quantum Computing System (US2QC), DARPA berharap dapat mengurangkan bahaya kejutan strategik daripada pendekatan kuantum yang belum diterokai.

Joe Altepeter, pengurus program US2QC di Pejabat Sains Pertahanan DARPA, menjelaskan dalam kenyataan akhbar: "Kami membuat panggilan tahun lepas jika sesiapa menyangka mereka mempunyai revolusi sebenar dalam masa terdekat (dalam tempoh 10 tahun) Kami berharap dapat mendengar cadangan mereka dan bekerjasama secara aktif dengan mereka untuk menyokong pendekatan inovatif untuk membina komputer kuantum yang benar-benar boleh digunakan, membiayai lebih ramai pakar teknikal untuk menyertai pasukan pembangunan, dan menyediakan pengesahan dan pengesahan kerajaan yang ketat terhadap penyelesaian yang dicadangkan mereka

DARPA berharap untuk menduduki kepimpinan A.S. dalam pengkomputeran kuantum

Matlamat utama DARPA adalah untuk mempromosikan kepimpinan komersial A.S. dalam bidang teknologi yang penting secara strategik dan memastikan keselamatan negara untuk mengelakkan sebarang kejutan besar ketika negara lain memimpin di kawasan yang belum diterokai secara meluas oleh Amerika Syarikat.

Tiga syarikat masing-masing akan membentangkan konsep reka bentuk mereka sendiri yang menerangkan rancangan mereka untuk komputer kuantum berskala praktikal, yang memerlukan reka bentuk yang rapi bagi semua sistem dan subsistem Setelah dibina dan diuji, pasukan ujian dan pengesahan DARPA akan dinilai dengan lebih terperinci dan akan bergerak ke fasa seterusnya, yang mungkin melihat pelaksanaan mesin ini di dunia nyata.

Ekaterina Almasque, rakan kongsi di firma modal teroka OpenOcean, ialah pelabur awal dalam IQM permulaan pengkomputeran kuantum. Pengkomputeran kuantum ialah pelaburan jangka panjang, katanya, dan pembangunannya sangat bergantung pada belanjawan penyelidikan agensi kerajaan dan syarikat teknologi besar, termasuk organisasi berfikiran ke hadapan yang menanam benih awal dan memupuk ekosistem.

Beliau menegaskan: “DARPA mempunyai sejarah panjang dalam penyelidikan terobosan, dan pandangan mereka bahawa skala adalah faktor utama dalam pengkomputeran kuantum adalah sangat meyakinkan Kita belum berada dalam era kuantum, tetapi kita belum lagi dalam era kuantum. Kami berada dalam apa yang dipanggil oleh sesetengah pemerhati sebagai 'musim sejuk kuantum'"

"Kami berada dalam era inovasi yang menarik di mana apa-apa sahaja boleh berlaku bersaing dengan gergasi teknologi seperti Microsoft," katanya. "Walaupun ketuanan kuantum (saat ketika komputer kuantum mengatasi komputer konvensional) masih agak lama, kita mungkin tidak melihat keupayaan dalam jangka pendek komputer kuantum yang lengkap, tetapi banyak kemajuan dijangka dalam dekad akan datang ”

Atas ialah kandungan terperinci Jabatan Pertahanan A.S. memanggil Microsoft untuk menyelidik pengkomputeran kuantum skala praktikal, bertujuan untuk merebut kepimpinan global. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!