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三星利用霍尼韦尔的量子计算机改进电池设计

来源于 数码通 2023-09-30 08:46

2021年2月,三星与伦敦帝国学院启动新一轮合作项目,旨在利用霍尼韦尔打造的量子计算机系统模型H1解决电池开发中遇到的计算问题,以改进电池。设计。

量子计算机与云计算的结合将成为主流商业模式

由于量子计算机擅长特定运算,因此在分析大量数据并选择最佳解决方案方面极其有效。然而,当面对一般企业IT计算需求或个人计算需求时,量子计算机相对于传统计算机并没有优势。而且,目前制造量子计算机的技术门槛非常高,供应商有限,价格也相当昂贵。预计几年内大规模进入市场仍存在困难。因此,预计量子计算机的主流商业模式是将量子计算机与云计算结合起来并提供给外界。计算服务。

例如,当企业侧有实时海量数据分析需求时,可以提交给云计算服务提供商进行量子计算,然后服务提供商将分析结果和最佳解决方案交付给企业侧;或者当企业方向服务提供商提交计算需求时,传统计算机的处理可能并不理想,服务提供商也可以提供额外的量子计算服务。上述三星与伦敦帝国理工学院的合作项目利用霍尼韦尔的量子计算机和云服务探索电池设计解决方案。

初步实验

三星与伦敦帝国理工学院理论量子信息科学系系主任 Myungshik Kim 教授及其团队 Johannes Knolle、Joe Vovrosh)、Chris Self、Kiran Khosla 合作和 Alistair Smith 共同研究早期量子算法。研究团队创建了相互作用自旋模型动力学的模拟,这是一种用于检查磁性的数学模型。

他们在霍尼韦尔的系统模型H1、霍尼韦尔最新代离子阱量子计算系统

上进行了实验

霍尼韦尔量子计算机

霍尼韦尔的H1拥有10个全连接量子位,量子体积可达128,采用量子电荷耦合耦合器件(QCCD)架构,可在整个生命周期内快速升级。除了保持单量子位门保真度≥99.97%和双量子位门保真度≥99.5%外,H1还增加了可用量子位的数量。用户期望测量串扰误差为0.2%(目前商用系统测得的最低值),具有“中间电路测量”和“量子比特复用”的特性。

突破新极限

复杂的模拟需要 H1 运行“深度电路”并使用多达 100 个二量子位门来支持计算。

典型的量子算法由多个单量子位门和双量子位门组成。双量子位门,即两个独立量子位之间的量子运算,提供了量子位之间的纠缠,使量子计算比传统超级计算机更强大,但这些量子运算也更难以使用且成本更高。量子电路的复杂性通常可以根据两个量子位门的数量来估计。

金教授表示,霍尼韦尔的量子计算机表现良好,收集到的数据符合他们对该模型的预期。考虑到算法所需的电路深度,该数据令人鼓舞

解决问题的未来

霍尼韦尔量子解决方案总裁 Tony Uttley 表示,该项目不仅使三星和伦敦帝国理工学院的研究团队受益,还证明了霍尼韦尔系统模型 H1 量子计算机能够以高精度算法处理复杂的任务如果我们要利用量子计算的力量来解决现实世界的问题,这一点非常重要,从而使研究人员相信他们的结果是正确的。

如今的量子计算机仍处于商业硬件的早期阶段,这些系统经常会出现物理错误,从而降低计算效率。霍尼韦尔的 H1 利用离子阱量子位提供极高保真度的操作以及长时间保留量子信息的能力。

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。尽管量子计算领域仍在不断发展,但对于公司来说,开始探索这一领域并规划其行业价值之路具有战略意义。

量子计算机采用不同的技术制造

目前,量子处理器的主流制造技术有五种:离子阱技术、超导技术、半导体技术、光量子技术和拓扑绝缘体技术。

离子阱技术的优势在于量子位的稳定性高,但不利于制造多个量子位且运行缓慢。霍尼韦尔是该技术的先驱。其于2020年11月推出SystemModel H1量子计算机并已配备。 10 量子位处理器。超导技术在制造多个量子位方面具有优势,但为了保持量子位的稳定性,量子芯片必须处于绝对零的环境中。谷歌和IBM都采用了这项技术。

半导体技术的优势在于业界对工艺技术的掌握程度较高,但不利于制造多个量子比特,而且量子芯片也必须保持在绝对零。 Intel正在尝试这项技术。光量子技术不使用量子芯片,而是由激光器、光子探测器和透镜组成。中国科学技术大学采用该技术;而采用拓扑绝缘体技术制造的量子比特,受外部环境变化的影响较小。 ,有助于减少纠错程序,但仍处于开发阶段,主要制造商是微软。
责任编辑:YYX

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