{"id":21067953,"date":"2024-01-05T10:09:19","date_gmt":"2024-01-05T09:09:19","guid":{"rendered":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/?p=21067953"},"modified":"2024-01-05T10:09:57","modified_gmt":"2024-01-05T09:09:57","slug":"darpa-ino-istrazivanje-uzrokuje-proboj-stvoren-prvi-logicki-qubit-krug-sto-je-revolucija-u-kvantnom-racunalstvu","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/clanak\/darpa-ino-istrazivanje-uzrokuje-proboj-stvoren-prvi-logicki-qubit-krug-sto-je-revolucija-u-kvantnom-racunalstvu\/","title":{"rendered":"DARPA-ino istra\u017eivanje uzrokuje proboj: Stvoren prvi logi\u010dki qubit krug, \u0161to je revolucija u kvantnom ra\u010dunalstvu"},"content":{"rendered":"\n

Tim znanstvenika sa Sveu\u010dili\u0161ta Harvard koji sura\u0111uje na projektu financiranom od strane Agencije za napredne obrambene istra\u017eiva\u010dke projekte (DARPA<\/a>), objavio je zna\u010dajan napredak u podru\u010dju kvantnog ra\u010dunarstva<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Istra\u017eiva\u010di koji sudjeluju u programu Optimizacija s Buka\u010dkim Kvantnim Sustavima Srednje Veli\u010dine (ONISQ) isti\u010du da su razvili prvi kvantni sklop na svijetu koji koristi logi\u010dke kvantne bite (qubite). Ovaj tehnolo\u0161ki proboj predstavlja va\u017ean korak prema stvaranju kvantnih ra\u010dunala otpornih na pogre\u0161ke, \u0161to bi moglo dovesti do revolucionarnih promjena u dizajnu procesora za kvantna ra\u010dunala.<\/p>\n\n\n\n

Program ONISQ, osnovan 2020. godine od strane DARPA-e, ima za cilj razvijati metode koje bi nadma\u0161ile mogu\u0107nosti klasi\u010dnih superra\u010dunala u rje\u0161avanju problema kombinatorne optimizacije. Ovi problemi su iznimno va\u017eni i izazovni, kako za obrambeni tako i za komercijalni sektor, te predstavljaju klju\u010dnu oblast istra\u017eivanja u kontekstu kvantnog ra\u010dunarstva.<\/p>\n\n\n\n

Program “Optimization with Noisy Intermediate-Scale Quantum devices” (ONISQ), koji vodi DARPA, ima za cilj iskoristiti potencijale kvantne obrade informacija prije nego \u0161to se razviju potpuno tolerantna kvantna ra\u010dunala na gre\u0161ke. Kako je DARPA navela u dokumentima<\/a> predstavljenim tijekom Dana predlagatelja 2019. godine, program te\u017ei hibridnom pristupu koji spaja kvantne ure\u0111aje srednje veli\u010dine s klasi\u010dnim sustavima. Ova strategija je usmjerena na rje\u0161avanje posebno izazovnih problema iz podru\u010dja kombinatorne optimizacije.<\/p>\n\n\n\n

Po\u010detkom 2020. godine, DARPA je dodijelila ugovor vrijedan 6,3 milijuna dolara tvrtki ColdQuanta, specijaliziranoj za kvantno ra\u010dunalstvo i sa sjedi\u0161tem u Coloradu, za vo\u0111enje projekta ONISQ. U studenom 2023. godine, ColdQuanta je pro\u0161ao proces rebrandinga postav\u0161i Infleqtion, s pomakom fokusa na komercijalne proizvode kvantnog ra\u010dunalstva<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Nedavni napredak u kvantnom ra\u010dunalstvu, prema DARPA-i, rezultat je zajedni\u010dkog rada istra\u017eiva\u010dkih timova s Harvarda, MIT-a, QuEra Computinga, Caltecha i Princetona. Istra\u017eiva\u010dki tim predvodio je su-direktor Harvard Quantum Initiative i profesor fizike, dr. Mikhail Lukin.<\/p>\n\n\n\n

Tim ONISQ-a, u sklopu svojih istra\u017eivanja, fokusirao se na Rydbergove kubite \u2013 vrstu fizi\u010dkih, no nelogi\u010dkih kubita. Razvili su tehnike za stvaranje logi\u010dkih kubita, koji su sposobni ispravljati pogre\u0161ke iz ovih “bu\u010dnih” Rydbergovih kubita, \u0161to je klju\u010dno za ostvarenje kvantnog ra\u010dunalstva otpornog na gre\u0161ke. Logi\u010dki kubiti su va\u017eni jer zadr\u017eavaju svoje kvantno stanje unato\u010d prisutnim pogre\u0161kama, \u010dine\u0107i ih pouzdanim za rje\u0161avanje slo\u017eenih problema.<\/p>\n\n\n\n

Harvardski laboratorij je uspje\u0161no izgradio kvantne sklopove sastavljene od oko 48 Rydbergovih logi\u010dkih kubita, \u0161to predstavlja najve\u0107i skup logi\u010dkih kubita do danas. Homogena priroda Rydbergovih kubita, gdje se svaki kubit pona\u0161a identi\u010dno, predstavlja zna\u010dajnu prednost u odnosu na druge vrste kubita, poput supravodljivih kubita koji su jedinstveni i nezamjenjivi. Ova homogenost olak\u0161ava skaliranje i omogu\u0107uje jednostavnu manipulaciju u kvantnom krugu pomo\u0107u lasera.<\/p>\n\n\n\n

Dr. Mukund Vengalattore, voditelj programa ONISQ pri DARPA-inom Uredu za obrambene znanosti, istaknuo je transformativni potencijal ovog otkri\u0107a. Naglasio je da Rydbergovi kubiti imaju prednost homogenosti u svojim svojstvima, gdje se svaki kubit ne razlikuje od drugog u na\u010dinu na koji se pona\u0161a, \u0161to nije slu\u010daj s drugim platformama poput supravodljivih kubita gdje je svaki kubit jedinstven i nezamjenjiv. Ova izjava, izdana od strane DARPA-e, ukazuje na zna\u010dajan napredak u razvoju kvantnih ra\u010dunalnih tehnologija.<\/p>\n\n\n\n

Dr. Mukund Vengalattore istaknuo je da Rydbergovi kubiti imaju sposobnost dinami\u010dke rekonfiguracije i transporta kroz kvantni krug pomo\u0107u laserskih pinceta. Ova zna\u010dajka omogu\u0107uje operacije koje nisu ograni\u010dene na sekvencijalne procese, otvaraju\u0107i nove pristupe u dizajniranju skalabilnih kvantnih ra\u010dunalnih procesora.<\/p>\n\n\n\n

Dr. Guido Zuccarello, tehni\u010dki savjetnik za program ONISQ, pohvalio je istra\u017eiva\u010dki pristup DARPA-e koji je igrao klju\u010dnu ulogu u otklju\u010davanju potencijala Rydbergovih kubita u kvantnom ra\u010dunalstvu. Prema njegovim rije\u010dima, prije tri godine nitko ne bi povjerovao u mogu\u0107nost da Rydbergovi neutralni atomi mogu funkcionirati kao logi\u010dki kubiti. Naglasio je da je istra\u017eiva\u010dki program ONISQ pru\u017eio znanstvenicima slobodu istra\u017eivanja jedinstvenih i novih aplikacija Rydbergovih kubita, izvan fokusa na optimizaciju.<\/p>\n\n\n\n

Kao rezultat toga, tim s Harvarda uspio je iskoristiti puno vi\u0161e potencijala Rydbergovih kubita i pretvoriti ih u logi\u010dne kubite. Iako je za rje\u0161avanje problema predvi\u0111enih za kvantna ra\u010dunala potrebno znatno vi\u0161e od 48 logi\u010dkih kubita, istra\u017eiva\u010di isti\u010du da ovo revolucionarno otkri\u0107e otvara put prema izgradnji velikih logi\u010dkih procesora.<\/p>\n\n\n\n

Ovaj proboj dovodi u pitanje tradicionalno uvjerenje da su milijuni fizi\u010dkih kubita neophodni za kvantno ra\u010dunalstvo otporno na gre\u0161ke. Zbog dinami\u010dki rekonfigurabilnih kvantnih krugova, broj logi\u010dkih kubita potrebnih za rje\u0161avanje specifi\u010dnih problema mogao bi biti znatno manji nego \u0161to se ranije mislilo.<\/p>\n\n\n\n

DARPA je svoju ubrzanu primjenu Rydbergovih tehnika kvantnog senzora pripisala gotovo dvadesetogodi\u0161njem predanom istra\u017eivanju u kvantnoj sferi te naporima u premo\u0161\u0107ivanju jaza izme\u0111u kvantnog senzora i kvantne informacijske znanosti. Ova dugotrajna predanost kvantnom istra\u017eivanju doprinijela je zna\u010dajnom napretku u ovom podru\u010dju.<\/p>\n\n\n\n

Dr. Vengalattore je istaknuo da su istra\u017eiva\u010di ONISQ-a imali priliku koristiti se “bogatom alatnom kutijom kvantnog znanja” razvijenom kroz brojne programe DARPA-e. Ova alatna kutija obuhva\u0107a temeljne i tehni\u010dke uvide iz razli\u010ditih programa, uklju\u010duju\u0107i Optical Lattice Emulator (OLE), Quantum-Assisted Sensing and Readout (QuASAR), All Together Now (ATN) i Driven and Nonequilibrium Quantum Systems (DRINQS). Svaki od ovih programa pru\u017eio je klju\u010dne uvide i tehnolo\u0161ke inovacije koje su doprinijele napretku kvantnog ra\u010dunalstva.<\/p>\n\n\n\n

Tehni\u010dki detalji otkri\u0107a tima s Harvarda detaljno su opisani u radu objavljenom u presti\u017enom znanstvenom \u010dasopisu Nature. Ovaj rad pru\u017ea uvid u budu\u0107nost kvantnog ra\u010dunalstva i potencijalne smjerove razvoja tehnologije.<\/p>\n\n\n\n

Kvantno ra\u010dunalstvo, s obzirom na svoj potencijal i revolucionarne mogu\u0107nosti, predstoji izazvati duboke promjene u svijetu sli\u010dne onima koje je donio internet. Ova tehnologija obe\u0107ava transformaciju u mnogim podru\u010djima, uklju\u010duju\u0107i obradu podataka, kriptografiju, materijalnu znanost i mnoge druge, potencijalno mijenjaju\u0107i temelje kako razumijemo i koristimo ra\u010dunalnu tehnologiju.<\/p>\n\n\n\n

Tehnolo\u0161ki napredak u kvantnom ra\u010dunalstvu obe\u0107ava promjenu paradigme u procesorskoj snazi i u\u010dinkovitosti. Kori\u0161tenjem prednosti kvantno-mehani\u010dkih fenomena, ovaj skok u tehnologiji redefinira pristup rje\u0161avanju slo\u017eenih problema u razli\u010ditim podru\u010djima, uklju\u010duju\u0107i kriptografiju, znanost o materijalima, i mnoge druge. Ova evolucija procesorske tehnologije ne samo da obe\u0107ava br\u017ee i u\u010dinkovitije izra\u010dune, ve\u0107 i otvara vrata potpuno novim metodama pristupa i rje\u0161avanja problema koji su trenutno izvan dosega klasi\u010dnih ra\u010dunala.<\/p>\n\n\n\n

Stru\u010dnjaci predvi\u0111aju da \u0107e utjecaj kvantnog ra\u010dunalstva pro\u017eeti gotovo sve aspekte dru\u0161tva, potencijalno transformiraju\u0107i industrije, gospodarstva i svakodnevni \u017eivot. Ovo nije samo pitanje pobolj\u0161anja postoje\u0107ih tehnologija; kvantno ra\u010dunalstvo predstavlja temeljnu promjenu u na\u010dinu na koji obra\u0111ujemo i koristimo informacije. Ovaj razvoj ozna\u010dava po\u010detak nove ere u ljudskom tehnolo\u0161kom napretku, s potencijalom za duboke i dalekose\u017ene promjene.<\/p>\n\n\n\n

Dr. Vengalattore, u komentiranju ovog nedavnog otkri\u0107a, nagla\u0161ava da se ne radi samo o kraju puta, ve\u0107 o jo\u0161 jednom koraku prema ostvarenju kvantnog ra\u010dunalstva kao stvarnosti. “Koliko god ovi rezultati bili uzbudljivi i transformativni, ovo vidimo kao odsko\u010dnu dasku prema dugoro\u010dnijoj viziji ostvarivanja razornih putova do kvantnog ra\u010dunalstva s ispravljenim pogre\u0161kama i drugih podru\u010dja kvantne tehnologije.” Ovaj pristup nagla\u0161ava kontinuiranu posve\u0107enost istra\u017eivanju i razvoju u kvantnoj tehnologiji, sa ciljem postizanja jo\u0161 ve\u0107ih dostignu\u0107a i \u0161irenja granica onoga \u0161to je mogu\u0107e u ovom uzbudljivom polju.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Tim znanstvenika sa Sveu\u010dili\u0161ta Harvard koji sura\u0111uje na projektu financiranom od strane Agencije za napredne obrambene istra\u017eiva\u010dke projekte (DARPA), objavio je zna\u010dajan napredak u podru\u010dju kvantnog ra\u010dunarstva. Istra\u017eiva\u010di koji sudjeluju u programu Optimizacija s Buka\u010dkim Kvantnim Sustavima Srednje Veli\u010dine (ONISQ) isti\u010du da su razvili prvi kvantni sklop na svijetu koji koristi logi\u010dke kvantne bite (qubite). […]<\/p>\n","protected":false},"author":10022,"featured_media":21067954,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[16324],"tags":[18371,23552,19417],"class_list":["post-21067953","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tehnologija","tag-darpa","tag-kvantno-racunalstvo","tag-tehnologija"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21067953","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10022"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21067953"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21067953\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":21067955,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21067953\/revisions\/21067955"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21067954"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21067953"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21067953"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21067953"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}