3. Februar Berichten zufolge plant die US-amerikanische Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) eine Zusammenarbeit mit Microsoft, um zu untersuchen, wie Quantencomputing im Versorgungsmaßstab erreicht werden kann, und ist bestrebt, die Welt in der Quantentechnologie zu dominieren Führungsposition. Microsoft ist eines von drei Unternehmen, die von der Abteilung ausgewählt wurden, um Quantencomputerlösungen außerhalb des Mainstreams zu erforschen. Analysten sagen, dass die Zusammenarbeit bei großen Quantencomputerprojekten der Schlüssel zur Realisierung des langfristigen Potenzials der Quantentechnologie sein wird.
Mehrere technische Wege zur Entwicklung des Quantencomputings
Es gibt viele Möglichkeiten, Quantencomputing zu entwickeln, und es ist unklar, welche Methode in den nächsten Jahrzehnten dominieren wird. Der Wettlauf besteht darin, eine nachhaltige, skalierbare fehlertolerante Verarbeitung für Rechenaufgaben zu erreichen, die mit herkömmlichen Supercomputern unmöglich oder nicht durchführbar sind. DARPA investiert in die Entwicklung derzeit nicht realisierter Quantencomputing-Ideen, die in Zukunft möglicherweise einen praktischen Maßstab erreichen.
Obwohl es einige frühe Anwendungsfälle im Finanz- und Pharmabereich gibt, befindet sich die Quantencomputertechnologie noch in einem frühen Stadium der Forschung und Entwicklung. Obwohl zwei Technologien, gefangene Ionen und supraleitende Qubits, am häufigsten verwendet werden, dominiert derzeit keine Technologie.
In einem Quantenprozessor mit gefangenen Ionen werden geladene Teilchen im freien Raum suspendiert und Qubits im stabilen elektronischen Zustand jedes Ions gespeichert. Dies ist bei Start-ups wie Oxford Ionics, IonQ und Quantinuum beliebt, unter anderem weil die Qubits eine längere Lebensdauer haben und außerdem eine der etablierteren Methoden des Quantencomputings ist.
Eine weitere wichtige Technologie ist das supraleitende Quantencomputing, das von einigen der großen Unternehmen auf diesem Gebiet (wie IBM, Google, D-Wave, IQM usw.) und sogar Microsoft verwendet wird. Bei diesem Ansatz werden supraleitende Schaltkreise zur Durchführung von Quantenoperationen verwendet. Dies ist eine der ausgereiftesten Formen des Quantencomputings, die mehr Qubits als andere Arten bietet und weniger Energie benötigt.
Zusätzlich zu diesen beiden Technologien gibt es mehrere andere Unternehmen, die andere Methoden entwickeln, darunter Photonik, Kernspinresonanz, Quantenglühen und topologisches Quantencomputing.
DARPA schließt sich mit Microsoft zusammen, um sich auf Quantencomputing im praktischen Maßstab zu konzentrieren.
Topologisches Quantencomputing ist ein neuer Schwerpunkt für Microsoft und ein Bereich, den das Unternehmen im Rahmen einer Partnerschaft mit DARPA erforschen wird.
Darüber hinaus werden Atom und PsiQuantum auch mit DARPA zusammenarbeiten, um zu untersuchen, wie die Quantentechnologie so weit ausgeweitet werden kann, dass der Wert der Datenverarbeitung die Kosten übersteigt, und zwar viel schneller als herkömmliche Vorhersagen.
Unter anderem baut Atom einen hoch skalierbaren Quantencomputer, der auf großen Arrays optisch gefangener Atome basiert, während PsiQuantum Siliziumphotonik nutzt, um einen fehlerkorrigierenden Quantencomputer zu bauen, der auf einer Photonen-Qubit-Gitterstruktur basiert.
Das Quantenteam von Microsoft Azure baut einen Quantencomputer im industriellen Maßstab, der auf topologischen Qubits basiert. Das Unternehmen sagt, dass dies es ihnen theoretisch ermöglichen sollte, einen Quantencomputer zu bauen, der klein genug ist, um in einen Schrank zu passen, und schnell genug, um bisher unlösbare Probleme mit mehr als 1 Million Qubits zu lösen.
Microsoft-Ingenieure schrieben in einem Blogbeitrag: „Wir sind von diesem Design überzeugt, weil wir einen großen Durchbruch in der Physik erzielt haben, indem wir einen großen Schritt auf dem Weg zur Entwicklung des ersten topologischen Qubits der Welt und letztendlich zum Bau einer Quantenmaschine im großen Maßstab gemeistert haben.“
Anstatt kleine iterative Aktualisierungen von jeweils nur wenigen Qubits vorzunehmen, wie es andere Quantencomputerunternehmen getan haben, konzentriert sich Microsoft auf die Entwicklung größerer Quantencomputertechnologie 1 Million Qubits, um nützliche Berechnungen durchzuführen.
Das war auch der Anlass für DARPA, mit dem Unternehmen zusammenzuarbeiten. Im Rahmen seines Programms „Unexplored Utility-Scale Quantum Computing System“ (US2QC) hofft die DARPA, die Gefahr strategischer Überraschungen durch unerforschte Quantenansätze zu verringern.
Joe Altepeter, US2QC-Programmmanager im Verteidigungswissenschaftsbüro der DARPA, erklärte in einer Pressemitteilung: „Wir haben letztes Jahr angerufen, wenn jemand glaubte, in naher Zukunft (innerhalb von 10 Jahren) einen wirklich revolutionären Ansatz zu entwickeln.“ Wir möchten ihre Vorschläge hören und aktiv mit ihnen zusammenarbeiten, um mehr technische Experten für den Beitritt zum Entwicklungsteam zu finanzieren und eine strenge staatliche Überprüfung und Verifizierung ihrer vorgeschlagenen Lösungen durchzuführen.“
DARPAs oberstes Ziel besteht darin, die kommerzielle Führungsrolle der USA in einem strategisch wichtigen Technologiebereich voranzutreiben und die nationale Sicherheit zu gewährleisten, indem Bemühungen anderer Länder in Bereichen vermieden werden, die von anderen Ländern in den Vereinigten Staaten noch nicht umfassend erforscht wurden.
Die drei Unternehmen werden jeweils ihre eigenen Designkonzepte vorstellen, in denen sie ihre Pläne für einen praxistauglichen Quantencomputer beschreiben, der ein strenges Design aller Systeme und Subsysteme erfordert. Nach dem Bau und Test werden die Test- und Verifizierungsteams der DARPA die Konzepte weiter evaluieren Wir werden uns mit den Einzelheiten befassen und mit der nächsten Phase fortfahren, in der es möglicherweise um die Implementierung dieser Maschinen in der realen Welt geht.
Ekaterina Almasque, Partnerin bei der Risikokapitalgesellschaft OpenOcean, ist eine frühe Investorin des Quantencomputer-Startups IQM. Quantencomputing sei eine langfristige Investition, sagte sie, und ihre Entwicklung hänge stark von den Forschungsbudgets von Regierungsbehörden und großen Technologieunternehmen ab, einschließlich der zukunftsorientierten Organisationen, die frühe Samen säen und das Ökosystem kultivierten.
Sie betonte: „DARPA hat eine lange Geschichte bahnbrechender Forschung und ihre Ansicht, dass Größe ein Schlüsselfaktor im Quantencomputing ist, ist sehr überzeugend. Wir befinden uns noch nicht im Quantenzeitalter, aber auch nicht im Quantenzeitalter.“ Einige Beobachter glauben, dass wir uns in einem katastrophalen „Quantenwinter“ befinden Microsoft“, sagte sie, „Obwohl es noch einige Zeit dauern wird, bis die Quantenhegemonie (der Moment, in dem Quantencomputer herkömmliche Computer übertreffen), wir kurzfristig möglicherweise keine voll funktionsfähigen Quantencomputer sehen werden, wird jedoch erwartet, dass A In zehn Jahren wird es große Fortschritte geben.“
Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDas US-Verteidigungsministerium fordert Microsoft auf, Quantencomputing im praktischen Maßstab zu erforschen, mit dem Ziel, die weltweite Führung zu übernehmen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!
