Procesor kwantowy IBM w 19 sekund. Zespół z Kioto zmierzył stan W

Pracę zamieszczono na arXiv. Kierował nią Tigran Sedrakyan, fizyk teoretyk materii skondensowanej z BlueQubit. Zespół użył IBM Nighthawk r2, 120-kubitowego procesora nadprzewodzącego dostępnego przez chmurę IBM. Badacze wybrali 61 kubitów i uruchamiali losowe układy do 40 cykli. Znaleźli obciążenie 36 cykli i 918 bramek dwukubitowych, które dało milion próbek w 19 sekund.

Twierdzenie opiera się na kontrakcji sieci tensorowej, klasycznej metodzie szacowania, ile pracy wymagałaby symulacja. Badacze policzyli 1,2 × 10²⁷ operacji i przełożyli to na około 110 lat pracy Frontier, pierwszego superkomputera eksaskalowego.

Zastrzeżenia i drugi wynik

Te 110 lat to nie fundamentalna granica szybkości. To szacunek dla jednej metody odtworzenia eksperymentu, a badacze klasyczni wielokrotnie znajdowali skróty. Autorzy preprintu przyznają to wprost: nie twierdzą, że żaden klasyczny komputer nigdy nie dorówna temu zadaniu.

ScienceAlert opisał tę pracę 29 września. Tego samego dnia ScienceDaily podał wynik Uniwersytetu w Kioto dotyczący innego problemu kwantowego: pomiaru stanów W, czyli wielofotonowego splątania, którego wydajny pomiar jednorazowy opierał się przez ponad 25 lat.

„Ponad 25 lat po pierwszej propozycji pomiaru splątanego dla stanów GHZ udało się wreszcie uzyskać pomiar splątany także dla stanu W, z rzeczywistą demonstracją eksperymentalną dla 3-fotonowych stanów W” powiedział Shigeki Takeuchi, autor korespondencyjny, cytowany przez ScienceDaily.

Zespół z Kioto i Uniwersytetu w Hiroszimie zbudował fotoniczny układ kwantowy wykonujący kwantową transformatę Fouriera. Wykorzystuje on właściwość zwaną symetrią przesunięcia cyklicznego. Badacze przetestowali układ na trzech fotonach i zmierzyli wierność, czyli prawdopodobieństwo, że urządzenie zwraca poprawny wynik dla wejścia w czystym stanie W. Metoda może posłużyć teleportacji kwantowej, protokołom komunikacyjnym i obliczeniom kwantowym opartym na pomiarach, choć nic z tego nie jest produktem.

Prace nad bezpieczeństwem biegną równolegle

Cloudflare wykorzystał swój Birthday Week, żeby opublikować zabezpieczenie przed innym ryzykiem kwantowym: atakami downgrade na IPsec. Firma podała, że pracowała z IETF nad rozszerzeniem, które uniemożliwia atakującemu zmuszenie punktów końcowych gotowych na kryptografię postkwantową do powrotu do kryptografii klasycznej. Wsparcie w wersji beta jest dostępne w Cloudflare WAN i Magic Transit po włączeniu flagi na koncie.

W notce Cloudflare czytamy, że atak wymaga obliczeń kwantowych w trakcie uzgadniania protokołu, a nie wzorca zbierz teraz, odszyfruj później. Firma pisze też, że szacunki zasobów potrzebnych do ataków kwantowych na kryptografię klucza publicznego spadły, dlatego przesunęła termin własnej migracji na 2029.

Gdzie indziej pieniądze i sprzęt wciąż się ruszają. Efficient Computer poinformował, że pozyskał 97 mln dolarów w rundzie Series B prowadzonej przez TQ Ventures. Łącznie dało mu to 173 mln dolarów przy wycenie 650 mln dolarów. Firma twierdzi, że jej rozwiązanie jest 10 do 100 razy bardziej energooszczędne niż tradycyjne architektury CPU. Zapowiada wprowadzenie Electron E1 do sprzedaży masowej dla wbudowanych systemów fizycznej AI.

A 25 września, na Global Digital Trade Expo, chińska firma z sektora kosmicznego STAR.VISION Aerospace pokazała konstelację obliczeń w kosmosie o nazwie Space.IDC, o czym napisał China in Space. Plan obejmuje około 1080 statków kosmicznych do 2035 roku, podzielonych między wnioskowanie i obliczenia ogólne, z trzema konstrukcjami od 40 do 60 PetaFLOPs aż do 460 do 1000 PetaFLOPs. STAR.VISION podał, że zabezpieczył 10 mld yuanów, czyli około 1,49 mld dolarów według stanu na 28 września, w umowach kredytowych z Industrial and Commercial Bank of China i Agricultural Bank of China. Szczegółów orbity, łączy międzysatelitarnych i wniosków regulacyjnych nie ujawniono.