BOSTON, 6 december 2023 – QuEra Computing, een kwantumbedrijf met neutrale atomen, heeft vandaag aangekondigd dat het volgens het bedrijf een doorbraak op het gebied van kwantumcomputers is, gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. In experimenten onder leiding van Harvard University in samenwerking met QuEra Computing, MIT en NIST/UMD voerden onderzoekers grootschalige algoritmen uit op een foutgecorrigeerde kwantumcomputer met 48 logische qubits en honderden verwarrende logische bewerkingen.

“Deze vooruitgang, een belangrijke sprong voorwaarts in kwantumcomputing, vormt de basis voor de ontwikkeling van werkelijk schaalbare en fouttolerante kwantumcomputers die praktische klassiek hardnekkige problemen zouden kunnen oplossen”, aldus QuEra.

Het artikel is te vinden op Nature op  https://www.nature.com/articles/s41586-023-06927-3.

“Wij bij Moody's Analytics erkennen de monumentale betekenis van het bereiken van 48 logische qubits in een fouttolerante quantum computing-omgeving en het potentieel ervan om een ​​revolutie teweeg te brengen in data-analyse en financiële simulaties”, aldus Sergio Gago, Managing Director van Quantum en AI bij Moody's Analytics. brengt ons dichter bij een toekomst waarin kwantumcomputing niet alleen een experimentele onderneming is, maar een praktisch hulpmiddel dat real-world oplossingen voor onze klanten kan bieden. Dit cruciale moment zou een nieuwe definitie kunnen geven aan de manier waarop industrieën complexe computationele uitdagingen benaderen.”

Een cruciale uitdaging die verhindert dat quantum computing zijn enorme potentieel bereikt, is de ruis die qubits beïnvloedt en berekeningen corrumpeert voordat de gewenste resultaten worden bereikt. Kwantumfoutcorrectie overwint deze beperkingen door ‘logische qubits’ te creëren, groepen fysieke qubits die verstrengeld zijn om informatie redundant op te slaan. Deze redundantie maakt het mogelijk fouten te identificeren en te corrigeren die kunnen optreden tijdens kwantumberekeningen. Door logische qubits te gebruiken in plaats van individuele fysieke qubits, kunnen kwantumsystemen een niveau van fouttolerantie bereiken, waardoor ze robuuster en betrouwbaarder worden voor complexe berekeningen.

“Dit is een werkelijk opwindende tijd in ons vakgebied, nu de fundamentele ideeën van kwantumfoutcorrectie en fouttolerantie hun vruchten beginnen af ​​te werpen”, zegt Mikhail Lukin, hoogleraar aan de Joshua en Beth Friedman Universiteit, mededirecteur van het Harvard Quantum Initiative, en mede-oprichter van QuEra Computing. “Dit werk, dat gebruik maakt van de opmerkelijke recente vooruitgang in de kwantumcomputinggemeenschap met neutrale atomen, is een bewijs van de ongelooflijke inspanningen van uitzonderlijk getalenteerde studenten en postdocs, evenals van onze opmerkelijke medewerkers bij QuEra, MIT en NIST/UMD. Hoewel we helder zijn over de uitdagingen die voor ons liggen, verwachten we dat deze nieuwe vooruitgang de voortgang naar grootschalige, bruikbare kwantumcomputers enorm zal versnellen, waardoor de volgende fase van ontdekking en innovatie mogelijk wordt.’

Bij eerdere demonstraties van foutcorrectie zijn één, twee of drie logische qubits getoond. Dit nieuwe werk demonstreert kwantumfoutcorrectie in 48 logische qubits, waardoor de rekenstabiliteit en betrouwbaarheid worden verbeterd en tegelijkertijd het foutprobleem wordt aangepakt. Op weg naar grootschalige kwantumberekeningen rapporteerden Harvard, QuEra en de medewerkers de volgende cruciale prestaties:

• Creatie en verstrengeling van de grootste logische qubits tot nu toe, waarbij een codeafstand van 7 wordt gedemonstreerd, waardoor de detectie en correctie van willekeurige fouten die optreden tijdens de verstrengelde logische poortbewerkingen mogelijk wordt gemaakt. Grotere codeafstanden impliceren een hogere weerstand tegen kwantumfouten. Bovendien toonde het onderzoek voor het eerst aan dat het vergroten van de codeafstand inderdaad het foutenpercentage bij logische bewerkingen vermindert.

• Realisatie van 48 kleine logische qubits die werden gebruikt om complexe algoritmen uit te voeren, waarbij de prestaties van dezelfde algoritmen werden overtroffen wanneer ze werden uitgevoerd met fysieke qubits.

• Constructie van 40 middelgrote foutcorrectiecodes door 280 fysieke qubits aan te sturen.

De doorbraak maakte gebruik van een geavanceerde kwantumcomputer met een neutraal atoomsysteem, die honderden qubits, hoge poortgetrouwheid van twee qubits, willekeurige connectiviteit, volledig programmeerbare single-qubit-rotaties en uitlezing van het middencircuit combineerde.

Het systeem omvatte ook hardware-efficiënte controle in herconfigureerbare neutrale atomen-arrays, waarbij gebruik werd gemaakt van directe, parallelle controle over een hele groep logische qubits. Deze parallelle besturing vermindert de besturingsoverhead en de complexiteit van het uitvoeren van logische bewerkingen dramatisch. Terwijl ze maar liefst 280 fysieke qubits gebruikten, hoefden onderzoekers minder dan tien stuursignalen te programmeren om alle vereiste bewerkingen in het onderzoek uit te voeren. Andere kwantummodaliteiten vereisen doorgaans honderden besturingssignalen voor hetzelfde aantal qubits. Naarmate kwantumcomputers zich uitbreiden naar vele duizenden qubits, wordt efficiënte controle van cruciaal belang.

“Het bereiken van 48 logische qubits met een hoge fouttolerantie is een keerpunt in de quantumcomputerindustrie”, zegt Matt Langione, partner bij de Boston Consulting Group. “Deze doorbraak versnelt niet alleen de tijdlijn voor praktische kwantumtoepassingen, maar opent ook nieuwe wegen voor het oplossen van problemen die voorheen als hardnekkig werden beschouwd door klassieke computermethoden. Het is een game-changer die de commerciële levensvatbaarheid van quantum computing aanzienlijk verbetert. Bedrijven uit alle sectoren moeten er rekening mee houden, aangezien de race naar kwantumvoordeel zojuist een grote impuls heeft gekregen.”

“Vandaag markeert een historische mijlpaal voor QuEra en de bredere quantum computing-gemeenschap”, zegt Alex Keesling, CEO van QuEra Computing. “Deze prestaties zijn het resultaat van een meerjarige inspanning, geleid door onze academische medewerkers van Harvard en MIT, samen met QuEra-wetenschappers en ingenieurs, om de grenzen te verleggen van wat mogelijk is in quantum computing. Dit is niet alleen een technologische sprong; het is een bewijs van de kracht van samenwerking en investeringen in baanbrekend onderzoek. We zijn verheugd om de weg vrij te maken voor een nieuw tijdperk van schaalbare, fouttolerante kwantumcomputing die enkele van de meest complexe problemen ter wereld kan aanpakken. De toekomst van het kwantum is hier, en QuEra is er trots op voorop te lopen in deze revolutie.”

“Onze ervaring met het vervaardigen en bedienen van kwantumcomputers – zoals onze eerste generatie machine die sinds 2022 beschikbaar is in een publieke cloud – in combinatie met dit baanbrekende onderzoek, plaatst ons in een uitstekende positie om de kwantumrevolutie te leiden”, aldus Keesling.

Het werk werd ondersteund door het Defense Advanced Research Projects Agency via het Optimization with Noisy Intermediate-Scale Quantum devices (ONISQ) -programma, de National Science Foundation, het Center for Ultracold Atoms (een NSF Physics Frontiers Center) en het Army Research Office.

QuEra kondigde ook een speciaal evenement aan op 9 januari om 11 uur ET, waar QuEra zijn commerciële roadmap voor fouttolerante kwantumcomputers zal onthullen. Schrijf je in voor dit online evenement via https://quera.link/roadmap

Over QuEra

QuEra Computing is toonaangevend in het commercialiseren van kwantumcomputers die gebruik maken van neutrale atomen, wat algemeen wordt erkend als een veelbelovende kwantummodaliteit. QuEra, gevestigd in Boston en voortbouwend op baanbrekend onderzoek van de nabijgelegen Harvard University en MIT, exploiteert 's werelds grootste publiek toegankelijke kwantumcomputer, beschikbaar via een grote openbare cloud en voor levering op locatie. QuEra ontwikkelt grootschalige, fouttolerante kwantumcomputers om klassiek hardnekkige problemen aan te pakken en wordt daarmee de partner bij uitstek op kwantumgebied. Simpel gezegd: QuEra is de beste weg naar kwantum. Bezoek ons ​​voor meer informatie op quera.com

• 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://insidehpc.com/2023/12/quantum-harvard-quera-mit-and-nist-university-of-maryland-announce-error-corrected-algorithms-on-48-qubits/