Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of IQT on research in ICT

Bednarski Bogdan J., Lepak Łukasz E., Łyskawa Jakub J., Pieńczuk Paweł, Rosoł Maciej, Romaniuk Ryszard S.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2022

|

Vol. 68, No. 2

259--266

EN

This paper is written by a group of Ph.D. students pursuing their work in different areas of ICT, outside the direct area of Information Quantum Technologies IQT. An ambitious task was undertaken to research, by each co-author, a potential practical influence of the current IQT development on their current work. The research of co-authors span the following areas of ICT: CMOS for IQT, QEC, quantum time series forecasting, IQT in biomedicine. The intention of the authors is to show how quickly the quantum techniques can penetrate in the nearest future other, i.e. their own, areas of ICT.

2

NISQ

Romaniuk Ryszard

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2021

|

Vol. 62, nr 5

22--28

PL

Urządzenie / System kwantowy, działający na logicznych bramkach i układach kubitowych, powszechnie określany skrótem NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum Device/System/Computer) i równie powszechnie nazywany komputerem kwantowym, z oczywistych względów komputerem nie jest i na razie nim nie może być, o ile kiedykolwiek będzie. NISQ jest obecnie rodzajem specjalizowanego procesora kwantowego działającego na kubitach i wyposażonego w dodatkowy sprzęt sterujący, pomiarowy i diagnostyczny, mitygacji/korekcji błędów, oraz w odpowiedni stos oprogramowania umożliwiający współpracę z klasycznym systemem komputerowym. Służy potencjalnie do rozwiązywania wyłącznie wąskiej klasy zadań obliczeniowych, dla których udało się sformułować odpowiednie algorytmy na bramki kwantowe. Stos obliczeniowy NISQ zawiera wiele warstw analogicznych do rozwiązań klasycznych, ale niektóre z nich są specjalizowane w kierunku kwantowym. W stosie szczególną rolę pełnią warstwy specyficzne dla obsługi technologii kwantowych a w tym korekcja błędów kwantowych na poziomie oprogramowania (software), oraz modelowanie wirtualnych kubitów ze sprzętową korekcją błędów w oprogramowaniu najniższego poziomu firmware. NISQ jest technicznym kompromisem pomiędzy pełnym modelem idealnego komputera kwantowego, obecnie nie możliwego do realizacji, a współczesnymi możliwościami realizacyjnymi. Realizowane praktycznie, w różnej skali, w setkach laboratoriów urządzenia NISQ kumulują w sobie obecnie niemal wszystkie wątki postępu w obszarze komputingu, teleinformatyki i metrologii kwantowej.

EN

A quantum device / system, operating on logical gates and qubit circuits, commonly referred to as NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum Device/System/Computer) and also commonly referred to as a quantum computer, for obvious reasons it is not a computer and it now cannot be one, if ever will be. NISQ is currently a type of specialized quantum processor operating on qubits and equipped with additional control, measurement and diagnostic, error mitigation/correction equipment, and an appropriate software stack enabling cooperation with a classic computer system. Potentially, it is used to solve only a narrow class of computational tasks for which appropriate algorithms for quantum gates have been formulated. The NISQ computational stack contains many layers analogous to classical solutions, but some of them are specialized in the quantum direction. Layers specific to the handling of quantum technologies play a special role in the stack, including the correction of quantum errors at the software level, and modelling of virtual qubits with hardware error correction in the software of the lowest firmware level. NISQ is a technical compromise between a complete model of an ideal quantum computer, currently impossible to implement, and modern implementation possibilities. NISQ devices implemented in practice, on various scales, in hundreds of laboratories, currently accumulate almost all threads of progress in the field of computing, tele-informatics and quantum metrology.

3

Nagroda Nobla w 2012 roku za przełomowe metody eksperymentalne umożliwiające pomiar i manipulację pojedynczych układów kwantowych

Melcer T.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2014

|

Vol. 20, nr 4

234--237

PL

W 2012 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki otrzymali Serge Haroche i David J. Wineland „za przełomowe eksperymentalne metody, które umożliwiają pomiar i manipulację pojedynczych układów kwantowych”. Ich odkrycia pozwalają na wielokrotne obserwacje stanów kwantowych obiektów, takich jak fotony i jony, bez dekoherencji, czyli wymuszonego sprowadzenia tych cząsteczek na stałe do jednego z możliwych stanów. Przeprowadzone eksperymenty polegają na uwięzieniu cząsteczek w odpowiednich pułapkach jonowych schłodzonych do temperatur bliskich zeru absolutnemu, umieszczonych w próżni, a następnie wykorzystaniu różnic w sposobie oddziaływania cząsteczek na otoczenie w mierzonych stanach kwantowych. Te odkrycia wpłynęły na badania związane m.in. z komputerami kwantowymi i dokładnością pomiaru czasu.

EN

The Nobel Prize in Physics 2012 was awarded to Serge Haroche and David J. Wineland „for ground-breaking experimental methods that enable measuring and manipulation of individual quantum systems”. Their discoveries enable observing quantum states of objects, such as photons and ions, without decoherence, that is without forcefully making the particle choose one of the states. The experiments are based on trapping the particles in appropriate ion traps, cooled to temperatures close to the absolute zero, placed in vacuum, and then using the differences in interaction of the particles in different quantum states with the environment. These discoveries enabled advancements in studies of quantum computers and precise time measurements.

4

Searching for quantum circuits preparing maximally multipartite

Sadowski P.

Theoretical and Applied Informatics

|

2013

|

Vol. 25, No. 3-4

139--155

EN

In this work genetic programming is applied to the problem of generating maximum entanglement in multi-qubit systems of different structures. We provide quantum circuits that prepares multipartite entangled states in systems consisting of up to 8 qubits. We present results pertaining to the minimum size of a quantum circuit preparing a maximally entangled multi-qubit state in cases of reduced sets of quantum gates that correspond to spin chain quantum systems.

PL

Praca skupia się na możliwości generowania stanów wielocząstkowo maksymalnie splątanych w układach kwantowych. Przedstawione zostały wyniki zastosowania algorytmów genetycznych do szukania układów kwantowych generujących takie stany. Praca zawiera dyskusję dotyczącą metod tworzenia funkcji przybliżających miarę splątania wielocząstkowego, w szczególności sposobów opartych na miarach dla systemów dwudzielnych. Przyjmujemy, że stan jest maksymalnie wielocząstkowo splątany jeśli jest maksymalnie splątany względem każdego możliwego podziału systemu. Poza problematyką doboru odpowiedniej miary splątania zostały poruszone zagadnienia związane z zastosowaniem algorytmów genetycznych do optymalizacji układów kwantowych. Rezultaty, które zostały zaprezentowane, dotyczą dwóch rodzajów systemów. Oprócz systemów pozwalających na oddziaływanie pomiędzy dowolnymi cząsteczkami dodatkowo rozpatrywany jest przypadek łańcucha spinowego, w którym oddziałują jedynie sąsiednie cząsteczki. Zamieszczone w pracy układy kwantowe przedstawiają przykładowe obwody dla systemów składających się z maksymalnie 8 qubitów.