• Серьёзному успеху в квантовых вычислениях помешал подросток

    • Перевод

    18-летний Ювин Тан доказал, что классические компьютеры могут решать «задачу рекомендаций» почти так же быстро, как квантовые. Этот результат аннулирует один из наилучших примеров квантового ускорения расчётов.




    Подросток из Техаса осадил развитие квантовых вычислений. В опубликованной в этом месяце в интернете работе 18-летний Ювин Тан доказал, что обычные компьютеры могут решать важную вычислительную задачу со скоростью, потенциально сравнимой с квантовыми компьютерами.

    В наиболее практичном виде проблема рекомендаций связана с тем, как сервисы вроде Amazon и Netflix определяют, какие продукты могут вам понравиться. Специалисты по информатике считали её одним из наилучших примеров задач, решать которые на квантовых компьютерах будет экспоненциально быстрее – что подчёркивало потенциальные возможности этих футуристических машин. И вот теперь Тан опроверг это мнение.
    Читать дальше →
  • Hf2Te2P — «кремний» квантовых компьютеров?



      Видимо и дня не проходит без того, чтобы кто-то не заговорил о квантовых компьютерах. Эта технология обещает нам устройства, работающие по принципу «быстрее, выше, сильнее», при этом пока сложно полноценно описать все ее преимущества и недостатки. Однако перспектива невероятно быстрых вычислений и передачи данных, а также хранения огромного объема данных «в маковом зернышке» несомненно привлекательна. И для достижения столь желанных высот необходимо много труда, ибо новая технология это новые принципы, новые устройства и, конечно же, новые материалы. Классические, как теперь принято называть, компьютеры в качестве материала-фундамента используют кремний. А что используют квантовые? Об этом и пойдет речь в исследовании, рассматриваемом нами сегодня. Что это за новые свойства уже известного вещества, почему внимание уделили именно ему и почему его величают «прорывом» в квантовых технологиях? Ответы сокрыты в докладе ученых. Осталось их только найти. Поехали.
      Читать дальше →
    • Откройте для себя квантовое программирование с Quantum Katas

      • Перевод
      Привет, Хабр! Мы рады рассказать, что создали Quantum Katas — открытый проект, помогающий изучать квантовые вычисления и язык Q# в комфортном темпе. Кстати, все упражнения сделаны таким образом, чтобы давать feedback сразу после выполнения. Подробности под катом!

      Читать дальше →
      • +18
      • 6,3k
      • 6
    • Обзор и сравнение квантовых программных платформ гейтового уровня

      Привет, Хабр! Представляю вашему вниманию перевод статьи "Overview and Comparison of Gate Level Quantum Software Platforms" автора Ryan LaRose.


      Квантовые компьютеры доступны для использования в облачной инфраструктуре, но в тоже время недавний бурный рост квантовых программных платформ может быть ошеломляющим для тех, кто будет принимать решение, что использовать. В этой статье предлагается текущая картина быстро развивающегося ландшафта квантовых вычислений путем сравнения четырех программных платформ — Forest (pyQuil), QISKit, ProjectQ и комплекта Quantum Development Kit, — которые позволяют исследователям использовать реальные и моделируемые квантовые устройства. Этот анализ охватывает требования и установку, синтаксис языка на примере программ, поддержку на уровне библиотек и возможности квантового симулятора для каждой платформы. Для платформ с поддержкой квантового компьютера мы сравним аппаратные средства, квантовые ассемблерные языки и квантовые компиляторы. В заключение мы рассмотрим особенности каждого из них и кратко упомянем другие пакеты программного обеспечения для квантовых вычислений.

      Читать дальше →
      • +20
      • 1,9k
      • 5
    • Квантовый компьютер: один фотон, чтобы править всеми



        История вычислительной техники, которую мы сейчас называем просто сервер или компьютер, началась много веков назад. С течением времени и развитием технологий совершенствовались и компьютеры. Улучшалась производительность, скорость работы и даже внешний вид. Любой компьютер в своей основе реализует определенные законы естественных наук, таких как физика и химия. Углубляясь в любую из этих наук, исследователи находят новые и новые пути совершенствования вычислительных систем. Сегодня мы будем знакомиться с исследованием, нацеленным на реализацию применения фотонов в квантовых компьютерах. Поехали.
        Читать дальше →
        • +13
        • 10,8k
        • 8
      • Квантовое будущее: Microsoft Quantum Development Kit

        • Перевод
        22 июня мы выпустили обновление для нашего open-source Microsoft Quantum Development Kit. Среди нововведений: улучшенный процесс отладки, более быстрое моделирование, а также реализация ряда усовершенствований, предложенных сообществом Q#. Подробнее под катом!

        Читать дальше →
        • +16
        • 4,2k
        • 1
      • Ой, у вас баннер убежал!

        Ну. И что?
        Реклама
      • Попробуй себя в программировании на Q#

        • Перевод
        У команды Microsoft Quantum Team хорошие новости для любителей квантовых вычислений и программистов, желающих бросить себе вызов. Мы рады сообщить о проведении летнего конкурса Microsoft по программированию на Q# — Microsoft Q# Coding Contest — Summer 2018! Приняв участие в нем, вы сможете отточить свои навыки в области квантового программирования, решая задачи различной сложности с помощью языка квантового программирования Q#. Победители получат футболки Microsoft Quantum!

        Читать дальше →
        • +14
        • 11,6k
        • 1
      • Российские ученые приступили к созданию квантового компьютера

        • Новость


        Сегодня стало известно о том, что в России начинают реализовать проект по созданию квантового компьютера. Эту работу выполняет так называемый квантовый консорциум, пишут «РИА Новости». Немногим ранее научно-технический совет Фонда перспективных исследований (ФПИ) одобрил планы по созданию в России квантового компьютера в 2018-2021 годах. В частности, ученые собираются разработать демонстраторы 50-кубитных квантовых компьютеров на основе нейтральных атомов и интегральных оптических схем.

        «Старт проекта будет поэтапным: в настоящий момент запускается „физическая“ часть, которую планируется реализовать на базе МГУ имени М.В. Ломоносова при участии МГТУ им. Н.Э. Баумана, Всероссийского научно-исследовательского института автоматики, Физико-технического института РАН и других при поддержке ФПИ», — сказал представитель компании.
        Читать дальше →
      • Краткая история квантовых альтернатив

        • Перевод

        «Копенгагенская» квантовая механика говорит, что реальность не существует, пока она не измерена, поэтому многие продолжают искать альтернативы этой интерпретации



        В 1915 году Альберт Эйнштейн с помощью своих друзей разработал теорию гравитации, перевернувшую всё то, что мы считали самим фундаментом физической реальности. Мысль о том, что населяемое нами пространство не может быть совершенно описано евклидовой геометрией, была непостижимой; настолько, что философ Иммануил Кант, во многих смыслах радикальный мыслитель, заявил, что никакая теория физики не сможет с ней справиться.

        Позже физик Вернер Гейзенберг указал на смысл ошибки Канта. Великий философ постулировал, что наше интуитивное понимание древней геометрии Евклида означало, что она была необходимым основанием физической реальности. На самом деле это оказалось неверным, поставив под вопрос всю философскую систему Канта.

        Несмотря на радикальный разрыв с прошлыми представлениями о пространстве и времени, теории Эйнштейна вскоре соединились с идеями Ньютона как часть "классической физики". Человечество вынуждено было это сделать, потому что революция научной мысли оказалась столь глубокой, что создала яркий след в истории науки: разработку теории квантовой физики.

        Что можно назвать научной революцией более глубокой, чем общая теория относительности? Что могло создать тектонический сдвиг, более мощный, чем идея о том, что сами пространство и время искривляются материей?
        Читать дальше →
      • Будущее с квантовыми компьютерами уже почти наступило – но готовы ли мы к нему?

        • Перевод

        При приближении ко времени нового, полезного оборудования, человеческий фактор в вычислениях становится критически важным



        Будущее вычислений – огромная металлическая цистерна? Я буду разочарован, если окажется, что внутри неё просто сидит парень с ноутбуком и гуглит.

        Йорктаун-хайтс, Нью-Йорк. Я нахожусь в комнате, где расположен один из вариантов будущего вычислений. Сам компьютер не производит особого впечатления, и выглядит, как металлическая цистерна, висящая на потолке. Впечатление производит шум – периодический металлический стук, преобладающий в комнате. Это звук работы системы охлаждения, доводящей оборудование до температуры, близкой к абсолютному нулю. И охлаждается там не обычный чип – это подход IBM к квантовым вычислениям.

        В 2016-м IBM сделала нашумевшее объявление, пригласив общественность опробовать раннюю версию своего квантового компьютера, содержавшего всего пять кубитов – это слишком мало для любых серьёзных вычислений, но достаточно, чтобы люди могли приобрести реальный опыт программирования при помощи новой технологии. Технология быстро развивалась, и IBM установила больше цистерн в своей комнате с квантовым компьютером и добавляла новые процессы по готовности. Компания уже расширила проект до 20 кубитов, и оптимистично объявила, что готовит версию с 50-ю кубитами.
        Читать дальше →
      • Новый кубит заработал без разрывов

          Международная группа ученых из России, Великобритании и Германии продемонстрировала альтернативную конструкцию кубита, которая может быть использована для построения квантового компьютера. Основным элементом этой конструкции являются нано-проволоки из сверхпроводника. Уже в первых экспериментах новый сверхпроводниковый кубит показал себя не хуже традиционных кубитов, построенных на джозефсоновских переходах.



          Схема и рисунок нового кубита
          Читать дальше →
          • +28
          • 11,4k
          • 9
        • Google представила новый квантовый процессор

            Корпорация Google представила 72-кубитный квантовый процессор Bristlecone. С помощью этого процессора подразделение Google Quantum AI lab, ответственное за разработку квантового компьютера, будет тестировать системные ошибки и масштабируемость технологии, а также области применения квантовой симуляции, оптимизации и машинного обучения «для решения проблем реального мира», как пишет компания в блоге.

            Квантовый процессор Google Bristlecone
            Читать дальше →
          • Первостепенная задача квантовых компьютеров – усиление искусственного интеллекта

            • Перевод

            Идея слияния квантовых вычислений и машинного обучения находится в своём расцвете. Сможет ли она оправдать высокие ожидания?




            В начале 90-х Элизабет Берман [Elizabeth Behrman], профессор физики в Уичитском университете начала работать над слиянием квантовой физики с искусственным интеллектом – в частности, в области тогда ещё непопулярной технологии нейросетей. Большинство людей считало, что она пытается смешивать масло с водой. «Мне чертовски трудно было публиковаться, — вспоминает она. – Журналы по нейросетям говорили „Что это за квантовая механика?“, а журналы по физике говорили „Что это за нейросетевая ерунда?“

            Сегодня смесь двух этих понятий кажется самой естественной вещью на свете. Нейросети и другие системы машинного обучения стали самой внезапной технологией XXI века. Человеческие занятия удаются им лучше, чем у людей, и они превосходят нас не только в задачах, в которых большинство из нас и так не блистали – например, в шахматах или глубоком анализе данных, но и в тех задачах, для решения которых эволюционировал мозг – например, распознавание лиц, перевод языков и определение права проезда на четырёхстороннем перекрёстке. Подобные системы стали возможными благодаря огромной компьютерной мощности, поэтому неудивительно, что технокомпании начали поиски компьютеров не просто побольше, а принадлежащих к совершенно новому классу.
            Читать дальше →
          • Профессор МПГУ: американская компания благодаря нашим однофотонным детекторам заработала 660 миллионов долларов



            Физика релаксации квазичастиц в ультратонких сверхпроводящих пленках, терагерцовые смесители и однофотонные детекторы – все это достижения профессора, доктора физико-математических наук МПГУ, основателя ООО «Сконтел» Григория Гольцмана.

            В 2009 году Григорий Гольцман был номинирован на премию Ван Дузера. А в 2017-м первым из российских ученых получил премию IEEE Award Совета по сверхпроводимости за продолжительный и существенный вклад в изучение и развитие прикладной сверхпроводимости.

            О своих исследованиях, разработках, совмещении науки и предпринимательства профессор рассказал нам в интервью.
            Читать дальше →
          • Передача информации быстрее скорости света. Построение систем дальней связи


            В современном мире системы связи играют важную роль в развитие нашего мира. Каналы передачи информации буквально опутывают нашу планету, связывая различные информационные сети в единую глобальную сеть Интернет. Дивный мир современных технологий включает в себя передовые открытия науки и техники, не редко связанные также с удивительными возможностями квантового мира. Можно с уверенностью сказать, что на сегодняшний день квантовые технологии прочно вошли в нашу жизнь. Любая мобильная техника в наших карманах оснащена микросхемой памяти, работающая с использованием квантового туннелирования заряда. Подобное техническое решение позволило инженерами компании Toshiba построить 1984 году транзистор с плавающим затвором, ставшим основой для построения современных микросхем памяти. Мы каждый день пользуемся подобными устройствами, не задумываясь, на чем основана их работа. И пока физики ломают голову пытаясь объяснить парадоксы квантовой механики, технологическое развитие берет на вооружение удивительные возможности квантового мира.

            В данной статье мы рассмотрим интерференцию света, и разберем способы построения канала связи для мгновенной передачи информации с применением квантовых технологий. Хотя многие полагают, что невозможно передавать информацию быстрее скорости света, при правильном подходе даже такая задача становится решаемой. Думаю, вы сами сможете в этом убедиться.
            Читать дальше →
          • Новая форма управления кубитами может увеличить время устойчивой работы квантового компьютера

            • Перевод

            Предел Гейзенберга преодолеть нельзя, но, если хорошенько посчитать, приблизиться к нему можно




            Квантовые вычисления основываются на контроле квантовых состояний. В последнее время появляется всё больше новостей о том, как квантовые компьютеры что-то вычисляют, и возможность контролировать такие компьютеры воспринимается, как нечто само собой разумеющееся. Но на самом деле, этот контроль всё ещё служит ограничивающим фактором для разработки квантовых компьютеров.

            В сердце всей этой темы находятся кубиты, квантовые объекты, используемые для кодирования информации. Часть возможностей квантового компьютера происходит из того, что кубит можно перевести в состояние суперпозиции, позволяющего организовывать параллельные вычисления. Цель квантовых алгоритмов — такая манипуляция состояний суперпозиции кубитов, чтобы при измерении кубита он возвращал двоичное значение, соответствующее правильному ответу.
            Читать дальше →
            • +16
            • 8,5k
            • 8
          • Китайский спутник использовал квантовую криптографию для проведения защищенной межконтинентальной видеоконференции



              Квантовая криптография позволяет сделать общение людей полностью безопасным, защитив каналы связи от прослушивания. Эта технология становится все более важной. Физики уже давно знают, что квантовые компьютеры (когда они появятся в пригодном для работы виде) позволяют взломать любые типы криптографической защиты. Ну а поскольку появление коммерческих квантовых компьютеров не за горами, то ученым приходится изобретать все более сложные методы защиты данных. Все это — в интересах бизнеса, правительственных организаций, военных.

              В целом, квантовая криптография важна для всех, кому нужна практически стопроцентная защита от взлома. Но здесь есть одна проблема. Дело в том, что квантовая криптография работает с отдельными фотонами, которые и несут квантовую информацию. Но даже лучшие оптоволоконные кабели могут вести фотоны на расстояние не больше 200 км, прежде, чем абсорбционный процесс сделает все эти попытки бессмысленными. Поэтому квантовая криптография ранее работала (и то в тестовом варианте) лишь на коротких расстояниях.
              Читать дальше →
            • Почему количество кубитов – «лажа», а квантовая связь действует только на коротких дистанциях


              Мы стали свидетелями второй квантовой революции, считает профессор физики Александр Львовский. Он аргументирует это тем, что человечество научилось управлять квантовыми системами на единичном уровне.

              Тогда почему квантовый компьютер до сих пор не появился у каждого на столе и не воспроизводит музыку из «ВКонтакте» по невзламываемой квантовой линии связи? Об этом, а также о развитии российской науки и о том, что «круче» – технология блокчейна или квантов, – профессор рассказал лично.

              Александр Львовский – д-р философии, профессор физического факультета Университета Калгари, член научного совета Российского квантового центра (РКЦ), редактор журнала Optics Express, популяризатор квантовой науки.
              Читать дальше →
            • Квантово-устойчивый блокчейн


                В этой статье я расскажу о проблеме безопасности в технологии блокчейн в свете роста производительности квантовых компьютеров, разберу некоторые методы защиты от атак с применением квантового компьютера и о недавно появившемся проекте: Quantum-Resistant Ledger. Как заявляют разработчики, это будет первая в мире платформа, построенная на принципах постквантового шифрования и предназначенная для обеспечения защиты от «квантового удара» на случай быстрого развития этих технологий. Такому удару могут быть подвергнуты платформы, построенные с использованием классических принципов шифрования. Без фундаментальных изменений Bitcoin, Ethereum, Ardor и большинство подобных платформ в недалеком будущем могут оказаться в уязвимости.
                Читать дальше →
              • Физические итоги года


                  Привет, Гиктаймс! Настало время подвести научные итоги 2017 года вместе с Американским физическим сообществом. На этот раз редакция APS постаралась на славу и подготовила крайне занимательную подборку новейших достижений фундаментальной науки. Сегодня поговорим о них поподробнее.

                  Читать дальше →
                Самое читаемое