Quantum News Briefs: 22 Νοεμβρίου 2023: 

Quantum Material Simulation with Winner 2023 ACM Gordon Bell Prize

Το διάσημο Βραβείο Γκόρντον Μπελ ήταν πρόσφατα απονεμήθηκε σε μια ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν για την επαναστατική τους πρόοδο στη μοντελοποίηση υλικών. Έχει φέρει κβαντομηχανική ακρίβεια σε μεγάλα συστήματα εντός των δυνατοτήτων των σημερινών υπερυπολογιστών. Αυτή η ανακάλυψη, με επικεφαλής τον καθηγητή Vikram Gavini, γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ των μεθόδων Quantum Many-Body (QMB) και της Λειτουργικής Θεωρίας Πυκνότητας (DFT), ξεπερνώντας τους παραδοσιακούς περιορισμούς στη μοντελοποίηση κβαντικών κυματοσυναρτήσεων πολλαπλών ηλεκτρονίων. Αυτή η μέθοδος επηρεάζει σημαντικά τον υπολογιστικό σχεδιασμό των υλικών σε διάφορα πεδία, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης καλύτερων κραμάτων, καταλυτών και φαρμάκων. Μεταξύ των αξιοσημείωτων επιτευγμάτων τους ήταν ο υπολογισμός της εξάρθρωσης σε μαγνήσιο με άτομα διαλυμένης ουσίας υττρίου, που περιλάμβαναν περίπου 620,000 ηλεκτρόνια, στον υπερυπολογιστή Frontier Exascale. Αυτός ο υπολογισμός πέτυχε μια εξαιρετική απόδοση 660 petaflops. Η αναγνώριση του Association for Computing Machinery υπογραμμίζει τη συμβολή της ομάδας στην προώθηση της προγνωστικής μοντελοποίησης στη φυσική των υλικών και προαναγγέλλει μια νέα εποχή στον υπολογισμό Exascale. Η ομάδα, η οποία περιλαμβάνει μέλη από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και συνεργάτες από το Ινδικό Ινστιτούτο Επιστήμης και το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge, έχει επαινεθεί για την πολυετή προσπάθεια και την αφοσίωσή τους σε αυτό το πρωτοποριακό έργο.

Η έρευνα του Πανεπιστημίου της Βαρσοβίας σημειώνει πρόοδο προς την παρατήρηση της κβαντικής αντίστροφης ροής σε δύο διαστάσεις

Σε μια σημαντική μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Optica, ερευνητές από τη Σχολή Φυσικής του Πανεπιστημίου της Βαρσοβίας κατέδειξε ένα μοναδικό οπτικό φαινόμενο γνωστό ως «αζιμουθιακή αντίστροφη ροή». Με επικεφαλής τον Δρ. Radek Lapkiewicz, η ομάδα το πέτυχε αυτό υπερθέτοντας δύο δέσμες φωτός στριμμένες προς τη φορά των δεικτών του ρολογιού, με αποτέλεσμα αριστερόστροφες στροφές στις προκύπτουσες σκοτεινές περιοχές. Αυτή η ανακάλυψη, ένα οπτικό ανάλογο του φαινομένου της κβαντικής αντίστροφης ροής, έχει σημαντικές συνέπειες για τη μελέτη των αλληλεπιδράσεων φωτός-ύλης και προάγει την κατανόησή μας για την κβαντική μηχανική. Η έρευνα, η οποία χρησιμοποίησε έναν εξελιγμένο αισθητήρα μετώπου κύματος Shack-Hartman για λεπτομερείς χωρικές μετρήσεις, αντιπροσωπεύει ένα κρίσιμο βήμα προς την παρατήρηση της κβαντικής αντίστροφης ροής σε δύο διαστάσεις, με πιθανές εφαρμογές σε πεδία που κυμαίνονται από την οπτική παγίδευση έως την ανάπτυξη εξαιρετικά ακριβών ατομικά ρολόγια.

Οι ερευνητές χρησιμοποιούν κβαντικούς υπολογιστές για να προβλέψουν τις γονιδιακές σχέσεις

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο A&M του Τέξας έκαναν μια σημαντική ανακάλυψη στη γενετική έρευνα με χρήση κβαντικών υπολογιστών, όπως περιγράφεται λεπτομερώς στη μελέτη τους που δημοσιεύτηκε στο npj Πληροφορίες κβαντικής. Η ομάδα χρησιμοποίησε με επιτυχία τον κβαντικό υπολογισμό για να χαρτογραφήσει ρυθμιστικά δίκτυα γονιδίων (GRNs), αποκαλύπτοντας πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις γονιδίων που δεν είχαν εντοπιστεί προηγουμένως με τις παραδοσιακές μεθόδους υπολογισμού. Αυτή η νέα προσέγγιση τους επέτρεψε να προβλέψουν τις σχέσεις των γονιδίων με μεγαλύτερη ακρίβεια, προσφέροντας βαθιές επιπτώσεις για την ιατρική των ανθρώπων και των ζώων. Η ικανότητα του κβαντικού υπολογισμού να χειρίζεται πολύπλοκα δεδομένα, όπως οι ταυτόχρονες ενεργές και ανενεργές καταστάσεις των γονιδίων, παρέχει μια πιο ολοκληρωμένη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα γονίδια επηρεάζουν το ένα το άλλο. Αυτή η πρόοδος στην υπολογιστική βιολογία, τη γεφύρωση της φυσικής και της βιολογίας, ανοίγει νέους δρόμους για την εξερεύνηση κυτταρικών διεργασιών και μηχανισμών ασθενειών, δυνητικά μεταμορφώνοντας προσεγγίσεις στην ιατρική έρευνα και θεραπεία.

Σε Άλλα Νέα, Forbes άρθρο: "Η κβαντική τεχνητή νοημοσύνη είναι πιο κοντά από όσο νομίζετε"

Μια πρόσφατη Forbes το άρθρο ισχυρίζεται ότι η σύγκλιση της τεχνητής νοημοσύνης (AI) και του κβαντικού υπολογισμού είναι έτοιμη να μεταμορφώσει σημαντικά τη βιομηχανία της τεχνολογίας και να φέρει επανάσταση στην επιχειρηματική καινοτομία. Η ταχεία εξέλιξη της γενετικής τεχνητής νοημοσύνης, ειδικά από τα τέλη του 2022, έχει αποδείξει τις αξιοσημείωτες ικανότητές της στη δημιουργία κειμένου και γραφικών που μοιάζουν με τον άνθρωπο. Παρά τις εξελίξεις στην τεχνητή νοημοσύνη, αυτή τη στιγμή περιορίζεται από την επεξεργαστική ισχύ που μπορεί να επιτευχθεί με υλικό που βασίζεται σε πυρίτιο. Ωστόσο, ο κβαντικός υπολογισμός, μια νέα μέθοδος επεξεργασίας πληροφοριών που προέρχεται από την κβαντική μηχανική, υπόσχεται να ξεπεράσει αυτούς τους περιορισμούς. Οι κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν qubits, ικανά να αναπαριστούν ταυτόχρονα το 1 και το 0, προσφέροντας δυνητικά εκατομμύρια φορές ταχύτερη επεξεργασία από τα τρέχοντα μικροτσίπ. Οι μεγάλες εταιρείες τεχνολογίας όπως IBM, Η Microsoft, και Google ήδη διερευνούν πρακτικές εφαρμογές του κβαντικού υπολογισμού σε τομείς όπως τα φαρμακευτικά προϊόντα, η κυβερνοασφάλεια και η πρόγνωση καιρού. Η ενοποίηση της τεχνητής νοημοσύνης με τους κβαντικούς υπολογιστές, γνωστή ως Κβαντική Τεχνητή Νοημοσύνη (QAI), αναμένεται να βελτιώσει σημαντικά τις δυνατότητες της τεχνητής νοημοσύνης, οδηγώντας σε βελτιωμένη ταχύτητα, αποτελεσματικότητα και ακρίβεια. Αυτός ο επικείμενος συνδυασμός πιθανότατα θα επηρεάσει σχεδόν κάθε κλάδο, προτρέποντας τους οργανισμούς να προετοιμαστούν και να προσαρμοστούν για αυτήν την επικείμενη τεχνολογική αλλαγή.

Σε Άλλα Νέα, IBM Quantum Blog: "Ενημέρωση του τρόπου με τον οποίο μετράμε την κβαντική ποιότητα και ταχύτητα"

Σε νέο ιστολόγιο, Η IBM Quantum συζητά δύο νέες μετρήσεις, το Error Per Layered Gate (EPLG) και το CLOPSh, που έχουν εισαχθεί για τη μέτρηση της απόδοσης κβαντικών επεξεργαστών με πάνω από 100 qubits. Αυτές οι μετρήσεις έχουν σχεδιαστεί για να παρέχουν μια πιο ολοκληρωμένη κατανόηση των δυνατοτήτων του κβαντικού επεξεργαστή, αντιμετωπίζοντας τους παραδοσιακούς περιορισμούς μέτρησης του Quantum Volume. Το EPLG προσφέρει πληροφορίες σχετικά με το μέσο σφάλμα για κάθε πύλη σε πολυεπίπεδα κυκλώματα, βελτιώνοντας την κατανόηση των επιμέρους qubits, της πύλης και της απόδοσης crosstalk. Το CLOPSh, μια ενημερωμένη έκδοση της μέτρησης Circuit Layer Operations Per Second (CLOPS), αντικατοπτρίζει τους πραγματικούς περιορισμούς υλικού, εστιάζοντας στην παράλληλη εκτέλεση πυλών δύο qubit εντός της αρχιτεκτονικής του συστήματος. Αυτές οι καινοτομίες σηματοδοτούν ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στη συγκριτική αξιολόγηση των κβαντικών υπολογιστών, ιδιαίτερα στην εποχή των κβαντικών υπολογιστών σε κλίμακα χρησιμότητας.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-news-briefs-november-22-2023-university-of-michigan-researchers-awarded-gordon-bell-prize-university-of-warsaw-research-looks-at-quantum-backflow-texas-am-scientists-combine-quantum-comp/