Το νεοσύστατο Northwest Quantum Nexus ενώνει πρωτοπόρους στα άγρια ​​σύνορα της πληροφορικής

Οι ειδικοί στον περίεργο και ανόητο τομέα των κβαντικών υπολογιστών τείνουν να επικεντρώνονται σε ένα κομμάτι της πρόκλησης, είτε πρόκειται για την ανάπτυξη υλικού, αλγορίθμων ή εφαρμογών — αλλά στην περιοχή που φιλοξενεί η Microsoft και η Amazon, το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον και το Εθνικό Εργαστήριο Northwest Pacific. μια νέα κοινοπραξία ακολουθεί όλη τη στοίβα.

Δεν μιλάμε για τηγανίτες ή σάντουιτς εδώ. Μιλάμε για το Northwest Quantum Nexus, η οποία στοχεύει να διευρύνει ένα δίκτυο κβαντικών συνδέσεων για ερευνητές, προγραμματιστές και ηγέτες επιχειρήσεων. Η ομάδα, με επικεφαλής τις Microsoft Quantum, PNNL και UW, ήταν αποκαλύφθηκε επίσημα σήμερα πριν από την εναρκτήρια σύνοδό του αυτή την εβδομάδα στο πανεπιστήμιο.

Ο κβαντικός υπολογισμός πηγαίνει σε μια κατεύθυνση που είναι διαφορετική από τις κλασικές τεχνικές υπολογιστών που κυβερνούν τον κόσμο της τεχνολογίας για δεκαετίες. Σε αντίθεση με τα μπιτ ενεργοποίησης ή απενεργοποίησης, ενός ή μηδενικού bit των σημερινών ψηφιακών υπολογιστών, οι αυριανοί κβαντικοί υπολογιστές χρησιμοποιούν ταχυδακτυλουργικά ασαφή «qubits» που μπορούν να είναι ένα και μηδέν ταυτόχρονα μέχρι να διαβαστεί το αποτέλεσμα. Οι ερευνητές λένε ότι η τεχνική θα μπορούσε δυνητικά να σπάσει τύπους προβλημάτων που οι κλασικοί υπολογιστές δεν μπορούσαν να αγγίξουν, ακόμα κι αν εκτελούσαν τους αλγόριθμούς τους για όλη τη διάρκεια ζωής του σύμπαντος.

Τα επόμενα πέντε χρόνια, ο τομέας θα λάβει 1.2 δισεκατομμύρια δολάρια ώθηση στην ομοσπονδιακή χρηματοδότηση, χάρη στην που εγκρίθηκε πρόσφατα National Quantum Initiative Act. Και αυτή η πλημμύρα χρηματοδότησης και προσοχής δίνει ενέργεια στους επιστήμονες υπολογιστών σε όλη τη χώρα.

Το Northwest Quantum Nexus στοχεύει να δημιουργήσει ένα σύμπλεγμα για κβαντική έρευνα και ανάπτυξη στην πολιτεία της Ουάσιγκτον, το Όρεγκον και τη Βρετανική Κολομβία που είναι ανάλογο με το Midwest Ανταλλαγή κβαντικού Σικάγου, της περιοχής της Βοστώνης Κβαντική Πρωτοβουλία του Χάρβαρντ or Το κβαντικό σμήνος της Καλιφόρνια.

"Έχουμε μια ωραία αντιπαράθεση όλων των ίδιων συστατικών για την κβαντική τεχνογνωσία καθώς και όλων των συστατικών που το καθιστούν μια πραγματική εστία για την τεχνολογική βιομηχανία." Νέιθαν Μπέικερ, διευθυντής του Advanced Computing, Mathematics and Data Division του PNNL, είπε στο GeekWire την περασμένη εβδομάδα. «Μαζί, αυτή είναι μια τέλεια καταιγίδα για να γίνει αυτό το πράγμα εφικτό».

Κρίστα Σβόρ, γενικός διευθυντής της κβαντικό λογισμικό στη Microsoft στο Ρέντμοντ της Ουάσινγκτον, είπε ότι το Nexus έχει «μοναδική εστίαση».

«Άλλα κέντρα επικεντρώνονται σε διαφορετικές πτυχές της κβαντικής επιστήμης της πληροφορίας», είπε. «Αν σκέφτεστε τη στοίβα για έναν κβαντικό υπολογιστή, έχουμε αλγόριθμους και λογισμικό στην κορυφή, τότε έχουμε υλικά και τη σχεδίαση qubit στο κάτω μέρος. Αυτό που κάνουμε με το Nexus είναι αυτό το σάντουιτς. Εστιάζουμε στα στοιχεία σάντουιτς για να προωθήσουμε την ανάπτυξη στις άλλες πτυχές, να αυξήσουμε την επεκτασιμότητα και να επιταχύνουμε το πεδίο.”

Αν και το Northwest Quantum Nexus μόλις ξεκινά, ο Βορειοδυτικός Ειρηνικός είναι ένας σύνδεσμος για την κβαντική επιστήμη των πληροφοριών για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η Microsoft έχει εδώ και καιρό επιστήμονες που εργάζονται για την υπόθεση στα κεντρικά γραφεία του στο Ρέντμοντ, και είναι ανέβασε τους ρυθμούς τα τελευταία χρόνια.

Μόλις αυτόν τον μήνα, η εταιρεία εγκαινίασε το δικό της Microsoft Quantum Network για τη δημιουργία συνδέσεων με startups και προγραμματιστές που καλούνται στη γλώσσα προγραμματισμού Q# και στη Microsoft Κιτ κβαντικής ανάπτυξης. Το Nexus και το Δίκτυο παρέχουν συμπληρωματικά κανάλια για τη δημιουργία της υποδομής για κβαντικούς υπολογιστές.

Η PNNL, εν τω μεταξύ, εργάζεται για την εφαρμογή αρχών κβαντικών υπολογιστών στην ανάπτυξη εξωτικών υλικών. Αυτές οι προσπάθειες επωφελούνται από εργαλεία υπολογιστικής χημείας όπως το Λογισμικό προσομοίωσης NWChem. Πέρυσι, Το PNNL κέρδισε σχεδόν 2 εκατομμύρια δολάρια σε χρηματοδότηση για ένα έργο κβαντικής χημείας υπολογιστών.

Το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον έχει μια ολόκληρη σειρά ερευνητικών τομέων που μπορούν να επωφεληθούν από τις κβαντικές αρχές, που κυμαίνονται από την καθαρά θεωρητική έως την εφαρμοσμένη μηχανική. Τα διάφορα νήματα της έρευνας έχουν πρόσφατα συνδυαστεί σε μια πρωτοβουλία που ονομάζεται QuantumX.

Και οι τρεις βασικοί εταίροι βλέπουν το Nexus ως έναν τρόπο για να βελτιώσουν τα πράγματα με την επέκταση των συνεργασιών δημόσιου και ιδιωτικού τομέα.

«Δεν θα μπορέσουμε να αντιμετωπίσουμε αυτά τα ερευνητικά ερωτήματα χωρίς διεπιστημονικές ομάδες», είπε ο Baker. «Έτσι, μερικά από αυτά που πρέπει να κάνει το Nexus είναι να δημιουργεί συνδέσεις. Ως περιφέρεια, θέλουμε να είμαστε σε θέση να διευκολύνουμε τα μέλη αυτών των διεπιστημονικών ομάδων να βρουν το ένα το άλλο, να βρουν ερευνητικά προβλήματα, να βρουν ευκαιρίες και να τα αναζητήσουν».

Για παράδειγμα, η UW πρόσφερε την πρώτη της τάξη προπτυχιακού επιπέδου στον κβαντικό υπολογιστή αυτό το τρίμηνο, με επιστήμονες υπολογιστών της Microsoft να κάνουν τη διδασκαλία.

Κάι-Μέι Φου, αναπληρωτής καθηγητής φυσικής και ηλεκτρολογίας και μηχανικής υπολογιστών στο UW, ο οποίος είναι επίσης ο συμπρόεδρος του QuantumX, βλέπει σημάδια μιας «ολικής αλλαγής παραδείγματος στην εκπαίδευση».

«Τα περισσότερα τμήματα επιστήμης υπολογιστών δεν έχουν ανθρώπους που εργάζονται σε κβαντικές πληροφορίες και αυτό πρέπει να αλλάξει», είπε. «Χρειαζόμαστε τα πιο έξυπνα μυαλά που εργάζονται στον τομέα για να εκμεταλλευτούμε πλήρως το «κβαντικό πλεονέκτημα». ”

Μία από τις πιο γνωστές εφαρμογές για τους κβαντικούς υπολογιστές βρίσκεται στον τομέα της ασφάλειας, είτε για να σπάσει τους κωδικούς κρυπτογράφησης είτε για να ανοίξει το δρόμο για νέες μεθόδους ασφαλούς επικοινωνίας. Αυτή η γωνία έχει τραβήξει πολύ την προσοχή από το Λευκός Οίκος και από ένα ομάδα εμπειρογνωμόνων που συγκεντρώθηκε από τις Εθνικές Ακαδημίες.

Αλλά ο Svore είπε ότι το Nexus εστιάζει σε άλλες εφαρμογές. «Δεν πιστεύουμε ότι η μεγάλη εμπορική εφαρμογή είναι να σπάσουμε τους κωδικούς, σωστά;» είπε. «Πιστεύουμε ότι οι μεγάλες εφαρμογές είναι η προώθηση κβαντικών λύσεων για τις επιχειρήσεις, κβαντικών λύσεων για…»

«… Επιστήμη των υλικών», είπε ο Fu.

«… Καλύτερες μπαταρίες», πρόσθεσε ο Baker.

«Αυτή είναι η περιοχή», είπε ο Σβόρε. «Μια άλλη μοναδική εστίαση για το Nexus είναι η βιωσιμότητα, καθαρή ενέργεια, καλύτερα υλικά. …”

«Πολύ Βορειοδυτικά», φώναξε ο Φου.

«Ναι», είπε ο Σβόρε γελώντας.

Πηγή: https://www.geekwire.com/2019/northwest-quantum-nexus-unites-pioneers-weird-frontier-computing/