0
Professor Michelle Simmons och Premiärminister Malcolm Turnbull öppna CQC2T.
Bild: Dave Cheng/ZDNet
Quantum computing förväntas revolutionera världen. Det är en ambitiös uttalande, men en professor Michelle Simmons, direktör vid Centrum för kvantdatorer och kommunikationsteknik (CQC2T), och team av forskare från University of New South Wales (UNSW) anser vara sant.
En kvantdator kommer att ha kapacitet att utföra komplexa matematiska ekvationer inom några minuter som annars skulle ta en klassisk dator år eller till och med århundraden för att slutföra.
I kvantvärlden, varje gång en kvant-bitars (qubit), läggs till, den mängd information som är fördubblat.
“Om jag kan få till 300 qubits, det är en förutsägelse om att det är mer än alla atomer i universum arbetar tillsammans som en beräkning,” Simmons säger, att tala på D61+ Live i Melbourne förra veckan. “Om du försöker bygga en miljon qubit system, just nu, de är att förutsäga att det skulle vara storleken av en fotbollsplan att faktiskt bygga det.”
Det är en stor tävling internationellt för att få till en 30-qubit systemet så snabbt som möjligt för att visa att beräkningar i en quantum regimen kommer att slå en klassisk dator. Simmons anser Australien kan få det först.
UNSW sätter sina pengar på kisel regerande högsta
Det finns fem ledande maskinvarukonfigurationer för en kvantdator, och forskare världen över försöker att avgöra vilka som kommer att vara vinnare.
“Vi har investerat i kisel så vi tror att vi kommer att vinna,” Simmons säger. “Det finns konkurrens där ute och det är väldigt intressant att se hur konkurrensen utvecklas.”
En av de viktigaste aspekterna i att titta på hur bra en kvantbit är, är dess livslängd-hur länge och hur exakt kan det hålla quantum information.
Enligt Simmons, kisel qubits har några av de bästa numren i dessa områden, men UNSW är bakom där de ville vara eftersom det hade med att utveckla teknik för att bygga på atomär skala. Universitetet är just nu försöker att bygga ett 10-qubit system.
“Vi tror att kisel är den som har lång livslängd; det är en manufacturable material och det har några av de högsta kvalitet qubits som finns där ute,” Simmons säger.
“Det är därför det är mycket spännande för Australien. Vi tror faktiskt att detta kan gå hela vägen, och vi tror att vi kan bygga det i Australien.”
Simmons sa att det är bara sex företag som ägnar sig åt quantum computing hårdvara i världen, och sade att Australien är otroligt väl positionerat.
“Jag kom bort tänker,” tack gud för att jag är i Australien”, eftersom jag tror att vad vi har fått gå på i Australien är något unikt och jag tror att den teknik som vi har fått kommer att ta oss hela vägen,” sade hon på sitt senaste möte i Europa med fem andra organisationer.
“Om man tittar på alla AMERIKANSKA regeringen labs, de är alla jagar oss i silicon området.
“Mitt mål är att få det första-så önska mig lycka till.”
Tillämpning och kommersialisering av quantum computing
Simmons sade att dagens organisationer ställs inför vad som kallas den resande försäljare problem-ett dilemma nära omöjligt i klassisk design världen.
“Detta är ett verkligt problem som företagen står inför för att försöka minimera kostnaderna för bränsle, eller optimera sina distributionssystem,” Simmons förklaras. “Detta är ett exempel på … var massivt parallella datorer, om den kommer in, kommer att börja lösa att i real-tid.”
Simmons sa beräkningar som helt enkelt inte göras i en livstid börjar bli tillgänglig i kvantvärlden.
Med artister som försvar jätte Lockheed Martin testar sin jet programvara, NASA att samla in stora mängder data från rymden, och Google investera aggressivt i självstyrande bilar, maskininlärning och artificiell intelligens, Simmons sa att det är förutspådde för 40 procent av all industri i Australien kommer att påverkas av quantum computing, pekar också på att intresset och investeringar Commonwealth Bank of Australia (CBA) har gjort i quantum computing hittills.
En av de frågor som Simmons är ständigt ställs är hur länge förrän quantum computing blir verklighet.
Hon har kartlagt den klassiska industrin från och med uppfinningen av den första transistorn tillbaka 1947, som förklarar det tog ungefär 10 år innan det blev integrerade. Det tog sedan ytterligare fem till 10 år innan en kommersiell produkt började växa fram.
“Du kan faktiskt tomt för transistorn på min laptop nu, utvecklade 1960, tog ca 10 år innan de fick den första integrerad processor, ytterligare fem till 10 år innan de fick ut av det,” Simmons säger.
“Det viktigaste budskapet från detta är att det tar 10 år från utformningen av en viss transistor typ innan du kan få det till en integrerad krets och sedan ytterligare fem år innan du kan få kommersiella produkter som kommer ut.”
Den CQC2T färdplanen ser forskare nu rusar mot en integrerad krets av 2022. Men, på samma gång, Simmons måste se till att det finns en kommersiellt gångbar produkt i slutet av processen.
“Det här ett långsiktigt projekt-vi tittar på ytterligare 10 till 15 år av investeringar för att kunna få till en produkt,” förklarade hon.
Simmons och university Centre of Excellence har samarbetat med den federala regeringen, CBA, och Telstra att bilda ett nystartat företag som har till uppgift att bygga ett 10 qubit prototyp.
Start vid sidan university Centre of Excellence, som har finansierats ytterligare sju år från och med 2018, för att göra de grundläggande forskning, teknik och algoritm utveckling kring hur UNSW kommer att bedriva och genomföra en kvantdator.
UNSW forskare arbetar med nästan varje skola, av quantum forskning i hela världen kan det, samtidigt som de arbetar direkt med slutanvändare för att räkna ut vilken maskinvara som krävs särskild ansökan slutanvändarna vill köra.
Australien snabbare med quantum framsteg
Simmons och hennes team har arbetat med detta sedan år 2000, att utveckla deras första qubit under 2012.
Ett team av forskare ledde hon låste upp-tangenten för att aktivera kvantdator kodning i silicon i slutet av 2015, meddelar att UNSW hade förmågan att skriva och manipulera en kvantmekanisk version av dator-kod med hjälp av två qubits i en kisel-mikrochip.
Genombrottet följde på ett uttalande som gjordes en månad innan när ett annat team av ingenjörer från universitetet byggt en quantum logiska grinden i kisel, som gjort beräkningar mellan två qubits av information som möjligt.
Ingenjörer på UNSW sedan meddelade i oktober att de hade skapat en ny kvantbit som fortfarande är i en stabil superposition för 10 gånger längre än tidigare uppnåtts, att utöka den tid under vilken beräkningar kan utföras i en framtida silicon kvantdator.
Följande framsteg UNSW uppnås i quantum computing, den federala regeringen avsatte AU$26 miljoner av dess AU$500 miljoner vetenskap finansiering till stöd för sitt arbete i quantum computing, görs tillgänglig enligt Australiens AU$1,1 miljarder National Innovation och vetenskapliga Agendan.
Inom 48 timmar av kapitaltillskott från den federala regeringen, CBA ställda AU$10 miljoner kronor under fem år för att stödja universitetets forskare, och Telstra sedan matchas bankens insatser, även utlova AU$10 miljoner kronor under fem år, för att öka UNSW s kapacitet att utveckla världens första kisel-baserade kvantdator.
Det är inte bara UNSW göra quantum genombrott i Australien; forskare vid University of Sydney har utvecklat en maskin lärande teknik för att förutsäga nedläggningen av quantum computing system i ett försök att hålla qubits från att bryta.
Universitetet tilldelades också en del av en multimiljon dollar forskningsanslag från Usa Office of the Director of National Intelligence för att avancera sin forskning i quantum computing i Maj förra året.
Fysiker vid Australian National University framgångsrikt genomfört ett experiment för att stoppa ljus i September, ett avgörande steg i utvecklingen av framtidens kvantdatorer, samtidigt som University of Technology lanserar sin nya Centrum för Quantum Programvara och Information i December, inriktad på utveckling av programvara och bearbetning av information-infrastruktur som krävs för att köra program på quantum skala.
Upplysningar: Asha McLean reste till D61+ Leva som en gäst Data61.
Senaste Australiska nyheter
Australiska militära cyber-krigare tillstånd att rikta offshore brottslingar
Australiska Internetleverantörer att blockera 128 domäner som är kopplade till piratkopiering i Foxtel fall
WA riksrevisor kunna gissa databas administratör lösenord
Australiens kryptering motarbeta tanken är fylld
Ransomware stoppar produktionen i Cadbury ‘ s Tasmanska chokladfabriken
0