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Honeywell tem o computador quântico mais poderoso do mundo – NextBigFuture.com

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Nos próximos três meses, a Honeywell lançará no mercado o computador quântico mais poderoso do mundo em termos de volume quântico, uma medida da capacidade quântica que vai além do número de qubits. O volume quântico mede a capacidade computacional, indicando a complexidade relativa de um problema que pode ser resolvido por um computador quântico. O computador quântico da Honeywell terá um volume quântico de pelo menos 64. Esse é o dobro do melhor sistema atual.

A Honeywell demonstrou sua arquitetura de dispositivo quântico de carga acoplada (QCCD), uma grande inovação técnica na aceleração da capacidade quântica. A empresa também anunciou que está em uma trajetória aumentar o volume quântico de seu computador em uma ordem de grandeza a cada ano pelos próximos cinco anos.

Isso significa que eles terão um computador quântico de íons presos com um volume quântico de 6,4 milhões em 2025. Esse seria um caminho melhor para a capacidade dos computadores quânticos do que o que a IBM havia previsto. A IBM esperava um volume quântico de 1000 em 2025 e cerca de 100.000 em 2030. Se a Honeywell puder entregar, isso significaria sistemas muito mais capazes até 2022 do que o que a IBM esperava em 2026.

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Previsão antiga da IBM para energia quântica de computadores até 2030

O Quantum Volume é uma métrica de número único que pode ser medida usando um protocolo concreto em computadores quânticos de curto prazo de tamanho modesto. O método QV quantifica o maior circuito aleatório de igual largura e profundidade que o computador implementa com sucesso. Espera-se que os sistemas de computação quântica com operações de alta fidelidade, alta conectividade, grandes conjuntos de portas calibradas e cadeias de ferramentas de reescrita de circuitos tenham volumes quânticos mais altos.

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Essa inovação no volume quântico resulta da solução da Honeywell ter os qubits totalmente conectados da mais alta qualidade e com as menores taxas de erro.

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Para acelerar o desenvolvimento da computação quântica e explorar aplicativos práticos para seus clientes, a Honeywell Ventures, o braço estratégico de capital de risco da Honeywell, fez investimentos em dois fornecedores líderes de software e algoritmo quântico, Cambridge Quantum Computing (CQC) e Zapata Computing. Tanto o Zapata quanto o CQC complementam os recursos de computação quântica da Honeywell, trazendo uma riqueza de algoritmos de mercado cruzados verticalmente e experiência em software. O CQC possui forte experiência em software quântico, especificamente uma plataforma de desenvolvimento quântico e aplicativos corporativos nas áreas de química, aprendizado de máquina e segurança cibernética aumentada. O Zapata cria software quântico de nível corporativo para uma variedade de indústrias e casos de uso, permitindo que os usuários criem fluxos de trabalho quânticos e os executem livremente em uma variedade de dispositivos quânticos e clássicos.

A Honeywell também anunciou que colaborará com o JPMorgan Chase, uma empresa global de serviços financeiros, para desenvolver algoritmos quânticos usando o computador da Honeywell.

O computador quântico da Honeywell usa a tecnologia de íons presos, que utiliza numerosos átomos (íons) individuais carregados para armazenar informações quânticas. O sistema da Honeywell aplica campos eletromagnéticos para reter (prender) cada íon para que possa ser manipulado e codificado usando pulsos de laser.

Os qubits de íons presos da Honeywell podem ser gerados uniformemente com erros mais bem compreendidos em comparação com tecnologias de qubit alternativas que não usam diretamente átomos. Essas operações de alto desempenho exigem profunda experiência em várias disciplinas, incluindo física atômica, óptica, criogenia, lasers, magnéticos, vácuo ultra-alto e sistemas de controle de precisão. A Honeywell possui um legado de décadas de experiência nessas tecnologias.

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Hoje, a Honeywell possui uma equipe interdisciplinar de mais de 100 cientistas, engenheiros e desenvolvedores de software dedicados ao avanço do volume quântico e à solução de problemas corporativos reais em todos os setores.

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Demonstração da arquitetura do computador quântico de íons presos QCCD – documento

Relatamos a integração de todos
ingredientes necessários da arquitetura QCCD de íons presos (dispositivo acoplado a carga quântica) em um computador quântico de íons presos programável, robusto, totalmente conectado e programável. O sistema emprega íons 171Yb + para qubits e íons 138Ba + para resfriamento compreensivo e é construído em torno de uma armadilha de superfície criogênica da Honeywell capaz de rearranjo arbitrário de íons e operações de portas paralelas em várias zonas. Como demonstração mínima, usamos duas zonas de interação espacialmente separadas em paralelo para executar circuitos quânticos arbitrários de quatro qubit.

A arquitetura é comparada no nível do componente e no nível holístico através de uma variedade de meios. Componentes individuais, incluindo preparação e medição de estado, portas de um qubit e portas de dois qubit são caracterizados com benchmarking aleatório. Os testes holísticos incluem benchmarking randomizado paralelo, mostrando que a conversa cruzada entre diferentes regiões do gate é insignificante, um gate CNOT teletransportado utilizando medição no meio do circuito e uma medição do volume quântico de 2 4.

O dispositivo é construído em torno de uma armadilha de superfície criogênica microfabricada contendo cinco zonas usadas para operações de bloqueio e dez zonas de armazenamento. Usando 171Yb + e 138Ba +
como os íons qubit e refrigerante, respectivamente, eles demonstram operação e comunicação paralelas entre duas zonas de porta adjacentes separadas por 750 µm. Carregando a armadilha com quatro íons de cada espécie, eles mostram que operações de porta de alta fidelidade podem ser realizadas em paralelo em dois cristais de espécies mistas de quatro íons.

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Esses resultados sugerem um caminho a seguir no qual os principais obstáculos de curto prazo à escalabilidade são de natureza técnica e geralmente menos severos do que os já superados no trabalho aqui apresentado. Atualmente, eles estão buscando uma escala da entrega óptica para abranger todas as zonas dos 5 portões e, mesmo sem outras melhorias nas fidelidades, esperam aumentar o volume quântico acessível. Finalmente, embora reconheçam os desafios futuros, eles acreditam que a integração bem-sucedida das primitivas QCCD demonstradas neste manuscrito abre caminho para dispositivos de escala intermediária de curto prazo, com fidelidades aproximando-se de demonstrações de ponta em pequenos cristais de íons.

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FONTES- Honeywell, IBM
Escrito por Brian Wang, Nextbigfuture.com

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