Zeven kwantumhardwarebedrijven hebben contracten van miljoenen ponden gekregen om een reeks kwantumtestbedden te bouwen Nationaal Quantum Computing Center tegen 2025 maart
Het Verenigd Koninkrijk Nationaal Quantum Computing Center (NQCC) investeert £30 mln om tegen maart 2025 zeven quantum computing-testbeds op te zetten, gebaseerd op verschillende hardwaretechnologieën. Alle prototypes op systeemniveau zullen worden gebouwd door quantumhardwarebedrijven in de NQCC-faciliteiten op de Harwell Campus in Oxfordshire, en zullen gebaseerd zijn op state-of-the-art technologieplatforms ter ondersteuning van de missie van de NQCC om de ontwikkeling van kwantumcomputermogelijkheden en -infrastructuur in het Verenigd Koninkrijk te versnellen.
Bij het opzetten van deze kwantumtestbedden streeft de NQCC ernaar de mogelijkheden van verschillende hardwareoplossingen te demonstreren, demonstreren en evalueren. Hoewel kwantumcomputers beloven ons leven te transformeren door problemen aan te pakken die buiten het bereik van klassieke machines liggen, is er meer werk nodig om de kritieke uitdagingen te identificeren en te overwinnen die de ontwikkeling van schaalbare kwantumprocessors die complexere rekentaken kunnen uitvoeren, in de weg staan.
Door het hosten van meerdere testbeds op verschillende qubit-platforms is het ons doel om de groei van de Britse kwantumcomputingsector te ondersteunen en de mijlpaal te bereiken van het aantonen van kwantumvoordeel op de langere termijn
Simon Plant, adjunct-directeur innovatie bij het NQCC
Als gevolg hiervan weerspiegelen de zeven projecten die via het initiatief worden gefinancierd het scala aan qubit-architecturen die een weg kunnen bieden naar fouttolerante kwantumcomputing. Rigetti gaat bijvoorbeeld een testbed bouwen met 24 supergeleidende qubits, terwijl Oxford Ionics een platform voor gevangen ionen zal demonstreren, gebaseerd op technologie die oorspronkelijk aan de Universiteit van Oxford is ontwikkeld. Twee van de projecten, toegekend aan QuEra en Infleqtion (voorheen ColdQuanta), zullen hardwaresystemen assembleren op basis van neutrale atomen, terwijl ORCA Computing en Aegiq verschillende benaderingen zullen volgen van op fotonica gebaseerde quantum computing. In het zevende project zal Quantum Motion een demonstratieplatform creëren dat spinqubits exploiteert binnen een siliciumchiparchitectuur.
Tegen de klok
In beide gevallen werden de hardwareontwikkelaars uitgedaagd om binnen een sprinttijdsbestek van slechts 15 maanden een volledig functionerend systeem te bouwen. Met zo'n agressieve tijdschaal zal de belangrijkste focus voor elk project liggen op het bouwen en installeren van een nieuwe machine die is getest en klaar voor gebruik, en die een stabiel en goed gekarakteriseerd ontwikkelingssysteem oplevert dat in staat is kwantumalgoritmen of analoge kwantumprocessen uit te voeren. Ondertussen zal de R&D-financiering die via het initiatief wordt verstrekt de bedrijven ook in staat stellen nieuwe innovaties te implementeren die de mogelijkheden van hun hardwareplatforms bevorderen.
“Door het hosten van meerdere testbeds op verschillende qubit-platforms, is het ons doel om de groei van de Britse kwantumcomputingsector te ondersteunen en de mijlpaal te bereiken van het aantonen van kwantumvoordeel op de langere termijn”, zegt Simon Plant, adjunct-directeur innovatie bij de NQCC . “De kracht van de reactie van de gemeenschap biedt validatie van de oorspronkelijke visie die we hadden voor de NQCC, namelijk dat het een plek moest bieden waar mensen samen konden komen om kwantumcomputers te bouwen, testen en bedienen.”
De oorspronkelijke oproep tot het indienen van voorstellen, die werd gedaan in samenwerking met Innovate UK in het kader van het Small Business Research Initiative (SBRI), bood bedrijven de flexibiliteit om hun systemen overal in Groot-Brittannië te bouwen, maar alle winnende biedingen hebben ervoor gekozen hun testbedden te installeren in de faciliteiten van de NQCC op de Harwell Campus. Nu het grootste deel van het projectwerk in Groot-Brittannië plaatsvindt, zal een ander belangrijk resultaat van het programma het versterken van de lokale toeleveringsketens voor een reeks kwantumtechnologieën zijn, waardoor ervoor wordt gezorgd dat elk van de hardwareplatforms verder kan worden ontwikkeld en geproduceerd in het Verenigd Koninkrijk.
De kracht van gemeenschap
In de initiële bouwfase zullen de projecten worden uitgevoerd als op zichzelf staande contracten terwijl de systemen worden geïnstalleerd en in bedrijf gesteld. Voor bedrijven met hun hoofdkantoor in het buitenland, zoals de Amerikaanse bedrijven Rigetti, QuEra en Infleqtion, biedt het opzetten van werkende machines in Groot-Brittannië een waardevolle kans om nauwer samen te werken met de levendige kwantumgemeenschap van Groot-Brittannië, waardoor toegang wordt verkregen tot lokale expertise en de deur wordt geopend voor toekomstige samenwerkingen met industrieën. die strengere eisen stellen aan de beveiliging van gegevens op het land.
In veel opzichten zal de NQCC fungeren als een waardevolle eerste klant voor de kwantummachines in een vroeg stadium die worden ontwikkeld door de zeven kwantumhardwarebedrijven. "We proberen een omgeving te creëren waarin hardwarebedrijven kunnen groeien en bloeien", zegt Elham Kashefi, hoofdwetenschapper van de NQCC en directeur van het Quantum Software Lab aan de Universiteit van Edinburgh. “De NQCC bevindt zich in een unieke positie om hardwareplatforms in een vroeg stadium in gebruik te nemen en een samenwerkingslandschap te creëren dat IP-bescherming garandeert voor elke organisatie die erbij betrokken wil worden.”
Hoewel kwantumhardwarebedrijven in veel gevallen grotendeels geïsoleerd hebben gewerkt om hun hardwareplatforms op te bouwen, suggereert de intense belangstelling voor de financieringsoproep dat deze commerciële organisaties de voordelen kunnen zien van het installeren van hun systemen binnen de veilige en vertrouwde omgeving van een nationaal laboratorium. “We weten uit recente ontwikkelingen in het veld dat kwantumontwikkelaars meer schaalbare oplossingen kunnen ontwikkelen door de onderliggende qubit-architectuur te begrijpen en te optimaliseren op weg naar fouttolerantie”, zegt Plant. “Het testbed-initiatief zal verdere innovatie in de richting van dit doel helpen stimuleren, inclusief de integratie van foutcorrectie in sommige systemen. Het is een kans voor een groep technologieleveranciers om een reeks verschillende benaderingen uit te proberen, samen met de NQCC om te begrijpen hoe deze innovaties zich kunnen vertalen in verbeterde rekenprestaties.”
Hoewel er al vroeg succes is geboekt bij het opzetten van verschillende qubit-architecturen, wordt iedereen nu geconfronteerd met dezelfde uitdagingen terwijl ze werken aan het opschalen van hun technologieën
Elham Kashefi, hoofdwetenschapper van de NQCC en directeur van het Quantum Software Lab aan de Universiteit van Edinburgh
Eenmaal opgeleverd, zal de NQCC de prestaties van elk testbed testen en evalueren, wat de weg zou kunnen vrijmaken voor toekomstige samenwerkingsprojecten die zich uitstrekken over zowel hardware- als softwareontwikkeling. De NQCC heeft al samengewerkt met organisaties uit de academische wereld, de industrie en de overheid om gebruiksscenario's te ontwikkelen voor opkomende kwantumcomputers, en om de knelpunten te identificeren die moeten worden overwonnen om de ontwikkeling en adoptie van deze transformatieve technologie te versnellen.
“We hebben via ons SparQ-programma een groep quantum-superusers gecreëerd die graag de voordelen van quantum computing voor hun specifieke gebruiksscenario’s en bedrijfsmodellen willen onderzoeken”, zegt Plant. “Ons doel is om samenwerkingen tot stand te brengen tussen deze early adopters, waaronder de NQCC en het Quantum Software Lab, met de hardwareontwikkelaars die deze kwantumtestbedden gaan bouwen.”
Verschillende benaderingen voor verschillende problemen
Een belangrijk aandachtspunt voor deze toekomstige samenwerkingen zal zijn het begrijpen van de unieke mogelijkheden van verschillende hardwarebenaderingen, wat zal helpen nieuwe strategieën te vinden voor het bouwen van full-stack kwantumcomputers die een aantoonbaar prestatievoordeel kunnen opleveren ten opzichte van klassieke machines. “Hoewel er al vroeg succes is geboekt bij het opzetten van verschillende qubit-architecturen, wordt iedereen nu geconfronteerd met dezelfde uitdagingen terwijl ze werken aan het opschalen van hun technologieën”, legt Kashefi uit. “Een gedetailleerd begrip van deze apparaten zal softwarespecialisten zoals ik in staat stellen rekening te houden met de hardwarebeperkingen, en hardwareontwikkelaars te helpen de beste connectiviteiten te identificeren voor het ondersteunen van de nieuwste foutcorrectiecode, of voor het uitvoeren van een bepaald algoritme.”
De beschikbaarheid van testbeds zal ook een experimenteel raamwerk bieden voor voortdurende inspanningen om methodologieën te ontwikkelen voor het testen en valideren van de prestaties van kwantumcomputers, in het bijzonder om te begrijpen welke statistieken moeten worden gebruikt om de prestaties van elk hardwareplatform te beoordelen. De NQCC werkt al samen met het National Physical Laboratory aan een proefproject om een Brits kwantumstandaardnetwerk te creëren, waarvoor de ontwikkeling van onafhankelijke test- en evaluatieprotocollen voor diverse kwantumtechnologieën vereist is.
Op applicatieniveau zal de mogelijkheid om kwantumalgoritmen op verschillende hardware-architecturen uit te voeren helpen verduidelijken welke het meeste voordeel biedt bij het oplossen van een bepaald type probleem. “Het wordt nu al duidelijk dat niet alle hardwareplatforms geschikt zullen zijn voor elke toepassing”, zegt Kashefi. “De kennis die we hopen te vergaren via deze kwantumtestbedden zal de hele gemeenschap helpen ontdekken welke applicaties het meest profiteren van de connectiviteit en modaliteiten die door elke applicatie worden geboden.”
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
- PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
- Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
- Bron: https://physicsworld.com/a/quantum-testbeds-provide-gateway-to-large-scale-quantum-computing/
