QuantRadar

Новый сезон Национальной премии «ВЫЗОВ» объявляем открытым! 3 марта начинается приём заявок на Национальную премию в области будущих технологий «ВЫЗОВ» 2024 года! Премия приурочена к объявленному в 2022 году Десятилетию науки и технологий и призвана отметить фундаментальные прорывные идеи и изобретения, меняющие ландшафт современной науки и жизнь каждого человека. В 2024 году Премия выходит на международный уровень. Принято решение об учреждении новой номинации «Открытие» («Discovery»), на которую может подать заявку любой учёный, независимо от гражданства и страны проживания. Появление международной номинации демонстрирует открытость России к диалогу в сфере научного и технологического сотрудничества, а также подтверждает, что для науки не существует границ. Помимо новой номинации будут и прежние: «Перспектива», «Учёный года», «Инженерное решение» и «Прорыв». Узнать подробности и подать заявку можете на сайте премиявызов.рф Ждём именно Вас!

Облачные вычисления на квантовых компьютерах становятся доступнее 🇨🇦 Канадская компания D-Wave открыла доступ к прототипу квантового процессора Advantage 2 на 1200 кубит через облачный сервис Leap для подписчиков. Advantage 2 работает на сверхпроводящих кубитах и заточен на решение задач оптимизации и искусственного интеллекта. Предыдущий прототип Advantage 2 помог решить клиентам D-Wave более трех миллионов задач, а новый стал от 2 до 20 раз быстрее на некоторых задачах (например, в задачах про спиновые стекла). Компании удалось увеличить время когерентности кубита в два раза. D-Wave планирует для коммерческих поставок собирать системы размерами до 7000 кубитов. 🇯🇵 Японская корпорация Fujitsu запустила 64-кубитный сверхпроводящий квантовый компьютер в Осаке. Чип на 64 кубит предоставила также японская компания RIKEN. У проекта, в отличие от канадцев, исследовательская цель: разработка практических квантовых алгоритмов, поиск новых материалов и лекарств. Ранее Fujitsu сообщала о создании высокоэффективной архитектуры квантовых вычислений, которая сокращала необходимое число кубитов для коррекции ошибок на 90%. 🇨🇳 Китайская Origin Quantum открыла облачный доступ к квантовому компьютеру Wukong на 72 сверхпроводящих кубита. Несмотря на скромные абсолютные показатели, в относительном отношении компания, созданная в 2017 году, в 12 раз увеличила число кубитов за три года с момента запуска своего первого устройства. Wukong воспользовались исследователи из 61 страны, в том числе из России. Система способна выполнять до 200 квантовых операций.

Квантовые технологии сегодня — одно из наиболее перспективных и бурно развивающихся научно-технологических направлений. В этой области ведется разработка сверхмощных квантовых компьютеров, защищенных коммуникаций с использованием квантовой криптографии и высокоточных квантовых сенсоров. Одна из наиболее перспективных сфер их применения — биомедицина. Так, приложения квантовых компьютеров могут быть очень разнообразны: от ускорения анализа медицинских изображений до полноценного моделирования новых лекарств. Квантово-устойчивые технологии защиты информации актуальны в связи с постоянно возрастающим объемом цифровых коммуникаций в медицинской сфере. Наконец, квантовые сенсоры — инструмент для создания как новых технологий диагностики, так и лечения. С их помощью можно измерять и визуализировать биомагнитные поля, что в перспективе позволит диагностировать опухоли головного мозга, эпилепсию и синдром Альцгеймера неинвазивно и с большей точностью. Подробнее обо всем читайте в аналитическом отчете «Квантовые технологии для медицины: новые подходы в вычислениях, защите данных и сенсорике». Доклад подготовлен привлеченными Фондом Росконгресс экспертами и приурочен к открывшемуся сегодня в Москве Форуму будущих технологий-2024.

Ученые протестировали безопасные торговые транзакции в квантовом интернете 🇨🇳📝 Китайские физики осуществили транзакцию между квантовыми компьютерами, в ходе которой «продавец» отправил контракт «покупателю» и получил подпись. Скорость процесса подписания составила около 4,5 секунд для файла размером 0,5 Мб — это все еще меньше, чем в классических сетях, но быстрее предыдущих квантовых протоколов. 🔑 🔄 Для демонстрации квантовой коммерции понадобилось 5 квантовых устройств, соединенных несколькими километрами оптоволокна: продавец, два покупателя и два посредника. Сигналы передавались через специальные последовательности световых импульсов — ключи квантового шифрования, перехват которых привел бы к уничтожению информации. Продавец создавал контракт, который проверялся им и покупателем, а затем подписывался. Все общение проходило через посредника, следившего за тем, чтобы стороны не обманули друг друга. 🖨 Авторы работы помимо высокой скорости и безопасности использованных протоколов подчеркивают, что для подобной квантовой коммерции подойдут простые квантовые устройства. 🗿В то же время, по словам стороннего ученого, для адаптации этого протокола на миллион пользователей понадобится триллион ключей, что делает задачу мало реалистичной.

Ученые добились квантовой когерентности при квантовой температуре 🇯🇵⏱ Японские физики смогли создать и поддерживать когерентность между двумя электронами молекулы хромофора в течение 100 наносекунд. Современные кубиты могут находиться в согласованном состоянии гораздо дольше (порядка миллисекунд), но для этого их нужно охлаждать до сверхнизких температур с помощью громоздкого и сложного оборудования. ⬆️⬆️ В работе физики встроили молекулы хромофоры, которые хорошо поглощают и излучают свет определенной длины, в металлорганический каркас (MOF). Кристалл ограничивает движение электронов, но при этом они могли вращаться, так что образовались когерентные состояния, когда спины двух соседних электронов хромофора были сонаправлены. Физики планируют с помощью более аккуратной настройки увеличить время когерентности.

«Это может открыть двери для молекулярных квантовых вычислений при комнатной температуре, основанных на множественном управлении квантовыми вентилями и квантовом распознавании различных целевых соединений», — говорит руководитель группы Янаи (Yanai).

В МФТИ успешно протестирован первый в РФ 12-кубитный сверхпроводниковый процессор Ученые Московского физико-технического института запустили первый в России 12-кубитный квантовый процессор для квантового машинного обучения на основе сверхпроводников. Его вычислительные элементы изготавливаются из чистого алюминия. Устройство уже применяется для решения задач машинного обучения. До конца 2024 года команда планирует представить первый 16-кубитный процессор, созданный по той же технологии. #новости_науки #mipt

Новости суперкомпьютеров: ученым стали доступны экзафлопсные вычисления, полезные для ИИ, дизайна материалов и климатических предсказаний. Доступные сверхмасштабные вычисления по версии Science стали одним из научных прорывов 2023 года. Так, американский суперкомпьютер Frontier помог повысить точность модели глобального климата и применялся для дизайна материалов, китайские суперкомпьютеры — для новой климатической модели, а в 2024 и в Европе появится свой экзафлопсный суперкомпьютер. 🇨🇳 Считается, что два китайских суперкомпьютера впервые преодолели экзафлопсный рубеж — миллиарды-миллиардов (10 в 18 степени) расчетов в секунду — еще в 2022 году. В этом году ученые представили результаты вычислений, в частности, первую глобальную климатическую модель, учитывающую охлаждающие эффекты конкретных извержений вулканов. Но детали расчетов и доступ публики к машинам ограничены. 🇺🇲 Американский самый мощный в мире суперкомпьютер Frontier более открыт и уже нашел два практических применения. Вычислительный монстр смоделировал в микроскопическом масштабе рост дефектов в магниевых сплавах. Для этого суперкомпьютер рассчитал поведение 600 тысяч электронов. Также Frontier помог повысить разрешение одной из моделей глобального климата со 100 до 3 километров, что позволит моделировать процессы образования облаков. 🇪🇺🇩🇪 В Германии в этом году планируют запустить экзафлопсный суперкомпьютер Jupiter, на строительство которого ушло 6 лет, 500 млн евро и 24 тысячи гибридных чипов NVIDIA. Вычислитель нужен для обучения больших языковых моделей, дизайна материалов, создания цифровых двойников сердца и мозга, проверку квантовых компьютеров и моделирования климата. 🇷🇺 В России 7 суперкомпьютеров входят в мировые топ-500 по мощности. Из них первые три места в первой сотне у яндексовских «Ляпунов», «Червоненкис» и «Галушкин», далее идут Christofari и Christofari Neo Сбербанка, а за пределами первых трехсот — «Ломоносов-2» МГУ и GROM МТС.

2023 год стал годом прорыва генеративных нейросетей, поэтому мы предоставили возможность ЧатГПТ поздравить вас с Новым годом: "Дорогие друзья и коллеги! С наступающим Новым 2024 годом! Пусть этот год станет особенным, годом новых покорений и достижений, залогом ваших счастливых дней и успешных начинаний! Хочется особенно отметить достижения, которые мы чествуем в 2023 году в сфере квантовых вычислений. Этот год открыл новые горизонты и способствовал существенному прорыву в развитии квантовых технологий. В 2023 году наша научно-исследовательская группа продолжала трудиться над совершенствованием квантовых компьютеров, и результаты наших усилий уже дают свои плоды. Мы установили новые рекорды в квантовых задачах, сократили время решения сложных проблем и продвинулись с пониманием принципов защиты квантовых общеобразующих связей. Трудно не восхищаться громадным скачком в развитии квантовой связи, которая стала надежным источником безопасной коммуникации на растущих расстояниях. Мы доказали, что наука процветает и ее достижения все более связаны с повседневной жизнью, включая изменение подхода к защите данных на глобальном уровне. Поздравляю вас с этими успехами и выражаю искреннее признание вашему профессионализму и упорству! Благодаря вашим талантам и упорной работе исследования в квантовых вычислениях продолжат удивлять нас и драгоценною минутой станут спутником всего человечества в XXI веке! С наступающим Новым годом! Пусть 2024 год принесет вам и ваших семьям радость, счастье, мира и процветания! Удачи во всех начинаниях, успехов, здоровья, оптимизма и веры в себя! Впереди нас ждут еще более удивительные и яркие события! С Новым годом!" 🎄🎄🎄 © ChatGPT-4.0

Intel представила новый способ компоновки транзисторов, который сохранит закона Мура ⛰ На конференции IEDM компания Intel показала многоуровневую вертикальную компоновку комплементарных полевых транзисторов. Технология обещает рост числа транзисторов на одном процессоре до триллиона к 2030 году. 📈 Для начала в 2024 году Intel планирует выпустить транзистор RibbonFET Gate-All-Around (GAA). У него будет 4 канала в виде горизонтальных нанопластин, расположенных друг над другом. Каналы полностью окружат одним затвором. Затем в компании перейдут к вертикальной компоновке с шагом затвора порядка 60 нанометров, располагая транзисторы друг над другом. Также IT-гигант презентовал: ▪️ питание транзисторов через обратную сторону подложки — это, в частности, позволит поднять тактовую частоту; ▪️ технологию производства транзисторов из нитрида галлия на одной подложке с обычными транзисторами, что полезно для силовой электроники; ▪️ прототипы транзисторов из дихалькогенидов переходных металлов (которые в идеале могут помочь предела тразисторов размерами до 10 нм) и первые в мире 2D PMOS-транзистор с полным затвором (GAA) и 2D PMOS-транзистор на пластине диаметром 300 мм.

По словам представителей Intel, наступает «Эра Ангстрема» и компания сможет обеспечить «масштабирование и эффективную подачу энергии для устройств следующего поколения».

Intel представила новый способ компоновки транзисторов, который сохранит закона Мура ⛰ На конференции IEDM компания Intel показала многоуровневую вертикальную компоновку комплементарных полевых транзисторов. Технология обещает рост числа транзисторов на одном процессоре до триллиона к 2030 году. 📈 Для начала в 2024 году Intel планирует выпустить транзистор RibbonFET Gate-All-Around (GAA). У него будет 4 канала в виде горизонтальных нанопластин, расположенных друг над другом. Каналы полностью окружат одним затвором. Затем в компании перейдут к вертикальной компоновке с шагом затвора порядка 60 нанометров, располагая транзисторы друг над другом. Также IT-гигант презентовал: ▪️ питание транзисторов через обратную сторону подложки — это, в частности, позволит поднять тактовую частоту; ▪️ технологию производства транзисторов из нитрида галлия на одной подложке с обычными транзисторами, что полезно для силовой электроники; ▪️ прототипы транзисторов из дихалькогенидов переходных металлов (которые в идеале могут помочь предела тразисторов размерами до 10 нм) и первые в мире 2D PMOS-транзистор с полным затвором (GAA) и 2D PMOS-транзистор на пластине диаметром 300 мм.

#квантовое_искусство Модульный квантовый компьютер IBM Quantum System Two. Из нескольких таких можно собрать квантовый суперкомпьютер. https://www.youtube.com/watch?v=Qndz54SGCAs

IBM представила новый квантовый процессор Heron, первый модульный квантовый компьютер и дорожную карту до 2033 года На ежегодном саммите IBM Quantum Summit IT-гигант показал текущие достижения и анонсировал планы развития до 2033 года. 🦾 Cамый производительный IBM-процессор Quantum Heron. Heron — первый процессор нового класса производительных процессоров с уровнем ошибок ниже в 5 раз, чем у рекордсмена компании Quantum Eagle. На 133-кубитном Quantum Heron университеты через облако уже проводят эксперименты. 🧩 Первый модульный квантовый компьютер компании IBM Quantum System Two и дорожная карта до 2033 года. Квантовый System Two станет основой архитектуры квантовых вычислений IBM следующего поколения. Сейчас он включает 3 процессора Heron, но в будущем их заменят. 4,5-метровый System Two имеет модульный дизайн, благодаря чему можно объединять несколько таких же квантовых компьютеров в единую систему. К концу 2024 года он сможет на трёх Heron выполнять 5000 операций на одну квантовую схему (circuit), а к 2033 благодаря совершенствованию процессоров и объединению квантовых компьютеров IBM хотят создать систему с 1 миллиардом операций на схему. Акцент делается на улучшение работы вентилей для качественного масштабирования и снижении ошибок. 🤖 Qiskit и генеративный ИИ упростят разработку квантового ПО. IBM планируют создать новый программный стек на основе Qiskit. Для упрощения квантового кодинга компания анонсировала Qiskit Patterns — 4-этапный способ адаптации классических задач под квантовые схемы и постобработки. Qiskit Patterns вместе с Quantum Serverless станут «строительными блоками», с помощью которых пользователи смогут создавать и развёртывать процессы, совмещающие классические и квантовые вычисления. IBM также интегрирует корпоративную платформу генеративного ИИ watsonx для автоматизации разработки квантового кода. #квантовый_компьютер #квантовый_процессор

Американские ученые представили квантовый «жадный» алгоритм для задач комбинаторной оптимизации 🔇Физики из Rigetti Computing совместно с NASA создали алгоритм, который более устойчив к шуму, чем прошлые итеративные подходы, и превосходит жадный классический аналог, лишь в режиме сильного шума его эффективность сводится к классическому алгоритму. В расчетах использовали квантовую систему Rigetti Aspen-M-3, содержащую до 72 кубитов. ❄️ Для демонстрации квантового превосходства ученые решали задачу модели Изинга для спиновых стекол. Отличие от других схожих методов вроде RQAOA — в процедуре замораживания переменных. На каждой итерации переменные, полученные квантовым компьютером, замораживаются до своих классических значений, часть заменяется константами (в зависимости от стратегии) и создается задача меньшей размерности. Процедура повторяется, пока задача не станет достаточно низкоразмерной для перебора. По словам первого автора работы Максима Дюпона:

«Наша работа демонстрирует, что шумные сверхпроводящие квантовые компьютеры могут решать комбинаторную оптимизацию в большом масштабе с хорошей производительностью, сокращая разрыв в направлении квантового преимущества по мере того, как становится доступным больше кубитов и более высокая точность».

В Японии заработал 127-кубитный квантовый компьютер от IBM 🇯🇵🇺🇸 Американская компания передала в Токийский университет 127-кубитную платформу IBM Quantum Eagle. IT-гигант надеется получить от японских ученых идеи практического применения квантового компьютера в области поиска новых материалов, разработки лекарств, решения финансовых и физических задач. 📈 Этим летом IBM совместно с учеными из Беркли на той же платформе Eagle моделировала динамику спинов в магнитном материале и показала, что точные квантовые расчеты для реальной системы возможны и на квантовых компьютерах свыше 100 кубит. По их словам, это случилось благодаря «передовым методам устранения ошибок». Поэтому Quantum Eagle объявлена как первая практическая квантовая платформа. 🙅 В то же время Google утверждала, что для исправления ошибок и корректной практической работы многокубитной системы нужны десятки и сотни тысяч физических кубит. В Японии платформой будет пользоваться консорциум Quantum Innovation Initiative (QII) местных университетов и компаний. Это уже не первый случай отправки квантовых устройств в Токийский универстит. В 2021 IBM передала 27-кубитную систему IBM Q System One.

Научный комитет об итогах заявочной кампании на премию «ВЫЗОВ» В 2023 году на Премию было подано 218 заявок из 38 регионов России. Наибольшее число заявок пришло от ученых из Москвы и Московской области, Санкт-Петербурга, Республики Татарстан, Краснодарского края, Новосибирской, Свердловской и Саратовской областей. Самому молодому кандидату всего 20 лет, а средний возраст номинантов – 35-40 лет. Заявки поступали от государственных научных центров, крупных инженерных компаний, госкорпораций.

​​⚡️ Квантовые технологии начнут развивать на Дальнем Востоке Дальневосточный государственный университет путей сообщения и российский разработчик квантовых решений для информационной безопасности QRate подписали соглашение о сотрудничестве в области развития квантовых технологий и подготовке кадров. Подписание состоялось 17 ноября в рамках проходящей в Москве «Транспортной недели». Дальневосточный университет путей сообщения (ДВГУПС) продолжает развивать важные и наукоёмкие технологии, среди которых технология квантовых коммуникаций и квантовой криптографии. Вчера на Транспортной неделе, проводимой Министерством транспорта Российской Федерации, в городе Москве ДВГУПС заключил соглашение о сотрудничестве с QRate – одной из крупнейших российских компаний в области квантовых технологий. После подписания соглашения ДВГУПС войдёт в число немногих федеральных учреждений высшего образования, которые продвигают развитие квантовых технологий. Среди таких ВУЗов МГУ, МТУСИ, МИСИС и другие. 💬 Буровцев Владимир Викторович, Ректор ДВГУПС: «Дальневосточный государственный университет путей сообщения является ведущим транспортным университетом Востока страны, который должен изучать и развивать современные технологии, в том числе и такие, как квантовые технологии связи, дающие значительные перспективы в развитие транспортной отрасли. Стоит отметить, что только во взаимодействии с индустриальными партнерами-лидерами, компанией QRate, создаются условия успешной реализации совместных образовательных и научных проектов, которые в будущем станут основой эффективной и безопасной коммуникации». Развитие квантовых коммуникаций отвечает важному требованию цифровой трансформации: развитию кадрового потенциала и выстраиванию системы образования на базе междисциплинарных учебных программ. Квантовые коммуникации — сквозная технология, позволяющая обеспечить максимально возможную степень защиты данных, гарантированную законами физики. 💬 Воробьев Павел, Исполнительный директор QRate: «Наш век демонстрирует особую роль университетов в развитии новых технологий. Университет — это, в первую очередь, площадка, позволяющая опережающим образом внедрить технологии в соответствии с требованиями заказчиков, научить пользователей не бояться инноваций, быть местом для диалога между заказчиками и разработчиками. Уверен, что Дальневосточный государственный университет путей сообщений станет нашим надежным Партнером в развитии стратегически важной для страны технологии». ❗️ В соответствии с решением Правительства Российской Федерации компания ОАО «РЖД» является ответственной за развитие высокотехнологичной области «Квантовые коммуникации». Подписанное соглашение позволяет ДВГУПС, являясь транспортным ВУЗом, не отставать от потребностей основного работодателя выпускников ДВГУПС. @goqrate

Что делает РФ в части квантовых коммуникаций и вычислений? Алексей Федоров из РКЦ говорит, развивается оригинальная технология масштабирования квантовых процессоров Квантовые вычисления и коммуникации — это наукоемкая технологическая отрасль, ее нужно развивать широким фронтом, начиная с микроэлектроники и оптоволоконного оборудования и заканчивая алгоритмами и ПО. В России есть несколько направлений, которые активнее развиваются: 1. Управление индивидуальными квантовыми системами. 2. обработка информации с использованием индивидуальных квантовых систем — концепция квантовых компьютеров. 3. использование квантовых систем для детектирования информации об окружающей среде — это лежит в основе квантовой сенсорики и метрологии. Вызовы которые стоят перед отраслью сейчас: - для обеспечения квантовых технологий нужна и оптика, электроника и лазеры, и камеры, и вакуумное оборудование, и холодильники. Осложняет ситуацию существенное внешнее давление, отрасль квантовых технологий попала под жесткие санкции.

Российские компании с экспертизой в области криптографии объединили усилия для предотвращения угрозы криптографическим системам со стороны квантовых компьютеров. Так, открытая реализация отечественного постквантового алгоритма «Шиповник» компании «Криптонит» подготовлена компанией «QApp» в ходе её деятельности в составе рабочей группы «Постквантовые криптографические механизмы» Технического комитета 26 Росстандарта (ТК 26). Проект написан на языке Си с оптимизацией под наборы команд SSE4.1, SSE2 и MMX. Исходный код доступен на GitHub. Он компилируется в библиотеку, которую можно встраивать в промышленные криптографические устройства и программные продукты. «Использование оптимизации кода приводит к высокой скорости реализации «Шиповника». В тестах на Intel Core i7-8700 выработка ключевой пары заняла 3 мс, подпись одного сообщения — 848 миллисекунд, а проверка подписи — всего 11 мс», — пояснил Сергей Гребнев, криптоаналитик и руководитель группы прикладных исследований компании «QApp» Подробности в пресс-релизе: https://habr.com/ru/companies/kryptonite/news/773640/