Quantum Beat
547 subscribers
114 photos
101 links
Пульс отрасли. Квантовые технологии и алгоритмы, вдохновляющие на решение практических бизнес-задач. Канал компании QuSolve: info@qusolve.ru. Резиденты Сколково с 2021 года
Download Telegram
Шшш 🤫 военная тайна

Сейчас в США формируют новую квантовую сеть, которая присоединится к уже запущенным в Чикаго, Лонг-Айленде, Нью-Йорке и Лондоне. Сеть будет располагаться в Вашингтоне и называться Washington Metropolitan Quantum Network Research Consortium (DC-QNet). Удивительно, что сеть только сейчас добралась до американской столицы. Напомним, что квантовая сеть полностью защищена от взлома.

В DC-QNet войдут восемь правительственных агентств США: Агентство национальной безопасности (нашумевшее благодаря Сноудену), NASA, Исследовательская лаборатория ВВС и ВМС, Военно-морская обсерватория, Центр вооружений, Национальный институт стандартов и технологий.

Сеть предназначена для исследования изучения механизмов передачи запутанных квантовых состояний на большие расстояния. По мере разработки жизнеспособных квантовых компьютеров в будущем, несколько из этих городских квантовых сетей будут соединены для создания более крупной сети и, в конечном итоге, квантового интернета.
Квантовые вычисления помогут в борьбе с глобальным потеплением

Квантовые вычисления способны привести к крупным прорывам, необходимым для решения климатического кризиса. Они могут вывести на новый уровень технологии улавливания углерода, поиска новых видов топлива, батарей, удобрений и не только.

Например, сейчас все пытаются найти новый катализатор, который поможет создать более дешевые электрические батареи. Для этого необходимо протестировать тысячи молекулярных комбинаций, что означает длительные и очень дорогие лабораторные эксперименты методом проб и ошибок (часто с разочаровывающими незначительными улучшениями).

Сегодня для производства аммиака (один из основных компонентов для удобрений) используют водород из природного газа и азот из воздуха. Добыча их сложная, дорогостоящая. Однако есть и «обходной» путь: микробы производят аммиак, извлекая водород из воды и используя фермент, играющий роль биологического катализатора — то есть молекулы, которая запускает и ускоряет химические реакции.

Функцию этого фермента можно воспроизвести с помощью искусственного катализатора, но смоделировать формулу синтетического фермента, обладающего той же стабильностью, что и естественный, с помощью обычных компьютеров на данный момент просто невозможно. Однако в будущем при помощи вычислений на квантовом компьютере можно будет использовать воду вместо природного газа (как источника водорода) и производить аммиак при температуре около 30°С вместо 400°С. То есть фактически симулировать работу фермента на компьютере. Это, в свою очередь, позволит сделать аммиак достаточно дешевым, чтобы начать использовать его, например, в качестве топлива на кораблях. Все эти шаги гарантировано помогут планете вернуться на траекторию 1,5°C.

Конечно, технологии являются важнейшим элементом в борьбе с изменением климата, но сами по себе они не могут решить кризис и полагаться лишь на них все же нельзя. Необходимо, чтобы и сами люди, меняя свои повседневные привычки, вносили посильный вклад в сохранение ресурсов планеты.
Святой грааль науки. Именно так мы назвали квантовый компьютер в статье, которая совсем недавно вышла на Хайтеке. А затем пояснили, что ждать десятки лет совсем не обязательно, чтобы применять квантовые технологии и улучшать качество жизни или эффективность производства. Их применяют уже здесь и сейчас. Но раз вы здесь, то вы это уже и так хорошо знаете :)

Статья интересна еще тем, что в ней мы подробно рассказали про солверы или решатели. Спойлер: это передовая технология в области оптимизации. Но лучше почитайте об этом сами.
Уникальная квантовая конференция!

Сегодня, 15 августа, ведущие физики мира соберутся в Ванкувере на конференции, посвящённой теоретической квантовой физике. Кроме того, на встрече откроют новый Институт Квантовой Гравитации.

Главная цель конференции состоит в том, чтобы изучить теорию квантовой гравитации, одну из величайших загадок науки. В случае успеха, гипотетическая физико-математическая «теория всего» или «единая теория поля» прекратит быть гипотетической :).

Более того, профессор Ф.Стэмп из Университета Британской Колумбии говорит, что открытие теории квантовой гравитации «может привести к возможности путешествий во времени, новым квантовым устройствам и даже новым энергетическим ресурсам, которые помогут нам бороться с изменением климата».

Конференция пройдет с 15 по 19 августа, в ней примут участие два десятка ведущих физиков мира, включая лауреатов Нобелевской премии Джима Пиблза, сэра Роджера Пенроуза и Кипа Торна, известного тем, что разработал оригинальную идею фильма 2014 года «Интерстеллар» (а еще он был близким другом Стивена Хокинга). Лично познакомиться с этими людьми можно 17 августа, так как этот день будет направлен в первую очередь на неученых,. Он будет включать публичные лекции, дебаты и сессии вопросов-ответов. Интересно, а зум версия будет?
Космические технологии шифрования

Новая наземная станция Quantum Optical (OGS) появится в Шотландии для исследования и применения технологии квантового распределения ключей (QKD).

Проект будет обеспечивать защищенный квантовыми технологиями канал связи на межконтинентальных расстояниях через спутник. OGS будет использовать отражающий 70-сантиметровый телескоп для отслеживания спутника на низкой околоземной орбите. В нерабочем состоянии он будет защищен от непогоды роботизированным купольным покрытием. Проект финансирует британская национальная программа квантовых технологий.

Интересно, что совет по исследованиям окружающей среды при правительстве Великобритании (NERC) объявил об отмене финансирования объекта в 2018 году, и он закрылся в 2019 году. Однако сотрудники DSRS, коммерческой наземной станции, работающей на бывшем аэродроме Королевских ВВС, впоследствии приобрели все активы станции, создали новую компанию Dundee Satellite Station Ltd и продолжили проект.
Вышел фильм о путешествиях во времени «Квантовые ковбои»

Джефф Марслетт (сейчас режиссёр, а в прошлом физик) снял анимационный фильм «Квантовые ковбои». Картина разворачивается в разном времени и пространстве и рассказывает о паре друзей, которые ищут искупления на бесконечных временных линиях. Сценарий сочетает теорию квантовой физики и вестерн с головокружительным путешествием.

Некоторые кинематографисты, между прочим, обращаются к квантовой физике и стараются при этом действительно разобраться (или хоть попытаться) в происходящем. Так, Спирос Михалакис, физик-математик из Калифорнийского технологического института, консультировал Marvel в фильмах «Человек-муравей» (2015) и «Человек-муравей и Оса» (2018). Еще он анализировал, как путешествия во времени могут работать в «Мстителях: Финал» (2019) с точки зрения квантовой физики.
Зачем предприятиям Bosch квантово-вдохновлённые алгоритмы?

Испанский стартап, который занимается квантовыми вычислениями, Multiverse Computing объявил о сотрудничестве с заводом электроники Bosch в Мадриде. Совместные усилия будут направлены на оптимизацию процессов и повышение качества, эффективности и производительности завода при помощи квантовых и квантово-вдохновлённых алгоритмов.

Bosch сейчас придерживается своей глобальной стратегии по созданию умных фабрик. Если все пойдет по плану и до конца этого года Bosch увидит (в чем мы не сомневаемся 😉) улучшение производительности оборудования, контроля качества, и повышение общей эффективности, включая управление энергией и отходами, то Multiverse сможет приступить к другим отделениям в глобальной сети Bosch. Напомним, что Bosch имеет в общей сложности 240 производственных предприятий и еще и примерно 440 дочерних.

Все вычисления и настройки производственных процессов сначала происходят на “цифровом двойнике” предприятия. То есть внутри компьютера создается модель всех действий на объекте, а затем запускается алгоритм, который может предсказать, как завод будет работать при различных сценариях.
Военные дроны теперь обладают квантовой защитой

Поставщик автономных систем Blue Bear и Arqit, которая специализируется на квантовом шифровании, продемонстрировали квантово-устойчивую защиту данных на дронах в боевых условиях. Считается, что на небольших беспилотниках это сделано впервые.

В будущем квантовые компьютеры смогут взломать практически любой современный шифр из используемых для защиты передаваемых данных, мы об этом писали тут. Разумеется, меньше всего взлома систем хотят военные: один перехват информации и ее расшифровка здесь может изменить ход целой операции.

Поэтому компании Blue Bear и Arqit использовали так называемые ротируемые симметричные ключи. В симметричном ключе для шифрования и дешифрования сообщений используется один и тот же криптографический код, но при этом ключи так часто меняются, что перехват данных становится практически невозможным.

Чтобы подтвердить безопасность связи, разработчики попытались заполучить данные о целях беспилотника, зашифрованные с использованием технологии Arqit. Никакой утечки информации и слабых мест пока не обнаружили (или нам об этом не говорят).
Gurobi запустило Gurobi Compass — курс для компаний по математической оптимизации

Компания Gurobi стремится, чтобы у всех ее пользователей – владельцев продуктов, руководителей проектов, разработчиков и других IT-специалистов – не возникало затруднений в использовании ее продукта. Для этого компания не скупится тратить дополнительное время и объяснять клиенту свои идеи и возможности оптимизации процессов. Напомним, что Gurobi недавно выпустила игру Burritos, целью которой является наглядное ознакомление с необходимостью оптимизации логистики на предприятиях.

А в новой инициативе компании – Gurobi Compass – есть практические семинары и обучающие видео. После первого бесплатного сеанса под названием “слушай и учись” (там клиенты рассказывают о своих потребностях), компания предлагает индивидуально подобранные учебные пакеты. При чем даже не для каждой из компаний, а буквально для каждого из участников встречи. Gurobi Compass рассчитана на 150 участников, прохождение занимает от двух до трех часов и включает в себя домашние задания.

Мы очень даже понимаем, почему Gurobi так заинтересована в образовательном взаимодействии с клиентом! Чем больше тот понимает, зачем нужна оптимизация, как работают алгоритмы и какой эффект может быть от внедрения технологии, тем плодотворнее и долгосрочней может оказаться сотрудничество.
Платежные системы под защитой квантов 😎

Mastercard заключила многолетнее соглашение с D-Wave, ведущим производителем адиабатических компьютеров, работающих по принципу квантового отжига.

Компании займутся разработкой гибридных (объединяющих квантовые и классические технологии) приложений в таких областях, как трансграничные переводы, борьба с мошенничеством и потребительская лояльность. Опыт в первых двух пунктах у D-wave уже есть: с начала года компания сотрудничает с платежной системой PayPal. А вот лояльность при помощи квантовых технологий не повышал ещё никто.

Кен Мур, директор по инновациям Mastercard, объяснил, что это означает: «Люди ожидают гиперперсонализированного подхода. Уникальная способность квантовых вычислений анализировать огромное количество потенциальных комбинаций может предоставить решения, которые повысят эффективность и обеспечат лояльность.»

Какой станет Mastercard в будущем теперь можно только предполагать. Однако компания явно хочет не отставать от современных веяний, в том числе по оптимизации.
Беспилотники vs COVID-19

Ковид регулярно появляется в новостной повестке уже третий год. Чтобы уменьшить количество контактов с потенциально больным и, тем самым, снизить заболеваемость, исследователи из Техасского университета A&M предлагают использовать дроны для доставки тестов.

Тесты на Covid-19 планируют доставлять в два этапа: сначала дроны доставляют в район на грузовике, а затем отправляют к потенциально больным домой. Чтобы не тратить ресурсы впустую, ученые оптимизировали оба процесса при помощи квантово-вдохновленных алгоритмов.

Минимизировать общее расстояние поездки и охватить наибольшее количество пациентов позволяет составление расписания для грузовиков, поиск наиболее выгодной точки старта и маршрута для дрона. Коммивояжер 2022 года. Эту комплексную задачу с множеством переменных учёные при помощи алгоритмов решают всего за 50 минут (до этого исследователи тратили более десяти часов). Важно и то, что дроны можно использовать как в сельской местности, где больные находятся далеко друг от друга, так и в городе.

Предварительные результаты внушительные: доставка может осуществляться в 7 раз быстрее (и безопаснее 😉). Сами ученые отметили, что в исследовании не учитывались ограничение скорости на дорогах, светофоры и пробки. То есть эксперименты ещё будут проводиться и это не конечный результат. Тем не менее данный способ доставки (грузовик + дрон + оптимизация) звучит перспективно, и его можно было бы применять для других нужд.
Не знаем, как вы, а вот мы спим и видим человеко-ориентированное будущее и более эффективное, экологичное производство. И мы уверены, что приблизиться к этому нам помогут квантово-вдохновленные алгоритмы.

Об этом подробнее мы рассказываем в статье, которая вышла на днях в Российской газете.

В ней вы узнаете, как с помощью квантовых технологий можно перейти на четырехдневную рабочую неделю, повысить эффективность производства и работников. И все это уже сейчас! Читайте 😉
Зачем и как металлургический гигант оптимизирует процесс смешивания угля?

Ответ в нашей статье, которая вышла сегодня утром. Там же мы рассказываем, как еще можно было бы оптимизировать производство.

И название у статьи такое интригующее… 😏 – «Tata Steel на пути к экономии миллионов» :)
Китай запустил свой квантовый компьютер

Китайская корпорация Baidu (разработчик одноименного поисковика) создала свой первый квантовый компьютер – Qian shi. Технологию представили на конференции разработчиков квантовых вычислений Quantum Create 2022 в Пекине.

Baidu уже готова предоставлять вычислительные мощности своего квантового компьютера внешним пользователям. Правда, сейчас Qian shi имеет всего лишь 10-кубитовый процессор и квантовый чип на 36 кубитов. Это очень мало, плюс кубиты “живут” недолго, для проверки их состояния сейчас требуется обычная двоичная логика, и пока они не способны решать реальные задачи, стоящие перед бизнесом. Запуском Qian shi Китай скорее показывает, что намерен участвовать в квантовой гонке, не жалея финансов.

P.S.
Глобальный объем инвестиций госструктур и компаний в квантовые компьютеры достигнет $16,4 млрд уже к концу 2027 года.