Китайские инженеры оспорили квантовое превосходство Google
В 2019 году в Google заявили о достижении квантового превосходства, когда квантовый компьютер Sycamore выполнил за 200 секунд расчеты, на которые суперкомпьютеру понадобилось бы 10 тысяч лет. Однако через несколько месяцев после статьи Google ученые из Китая показали, как решить эту же задачу за несколько часов с помощью обычных графических процессоров.
Теперь исследователям из Шанхайской лаборатории искусственного интеллекта удалось решить задачу за 14,2 секунды. Для этого авторы использовали кластер из 2300 графических процессоров и смогли обогнать квантовый компьютер Google не только по скорости вычислений, но и по энергоэффективности.
В 2019 году в Google заявили о достижении квантового превосходства, когда квантовый компьютер Sycamore выполнил за 200 секунд расчеты, на которые суперкомпьютеру понадобилось бы 10 тысяч лет. Однако через несколько месяцев после статьи Google ученые из Китая показали, как решить эту же задачу за несколько часов с помощью обычных графических процессоров.
Теперь исследователям из Шанхайской лаборатории искусственного интеллекта удалось решить задачу за 14,2 секунды. Для этого авторы использовали кластер из 2300 графических процессоров и смогли обогнать квантовый компьютер Google не только по скорости вычислений, но и по энергоэффективности.
Разработаны экологичные и дешевые светодиоды с широким спектром излучения
Фотолюминесцентные и светодиодные источники света излучают на разных длинах волн, которые в итоге дают белый свет. В этом процессе кроется несколько проблем: излучение содержит опасный для человеческого организма ультрафиолет, а разные компоненты, ответственные за свою длину волны, деградируют с разной скоростью, поэтому меняется итоговый спектр излучения.
Кроме того, в таких источниках часто используют дорогие или токсичные материалы, поэтому ученые ищут альтернативы. Например, физики из Китая предложили использовать нанокластеры йодида меди и показали характеристики светодиода на его основе.
Благодаря правильному подбору лигандов и растворителя нанокластеры имеют ультраширокую полосу излучения, высокую люминесцентную эффективность (до 60%), равномерную и компактную структуру, отличную стабильность при различных условиях окружающей среды и колебаниях температуры.
Подобная технология позволяет дешево и легко изготавливать нанокластеры на основе меди в серийных масштабах. А сами исследователи надеются на использование их разработки в создании более безопасных для человека и природы широкополосных светодиодов.
Фотолюминесцентные и светодиодные источники света излучают на разных длинах волн, которые в итоге дают белый свет. В этом процессе кроется несколько проблем: излучение содержит опасный для человеческого организма ультрафиолет, а разные компоненты, ответственные за свою длину волны, деградируют с разной скоростью, поэтому меняется итоговый спектр излучения.
Кроме того, в таких источниках часто используют дорогие или токсичные материалы, поэтому ученые ищут альтернативы. Например, физики из Китая предложили использовать нанокластеры йодида меди и показали характеристики светодиода на его основе.
Благодаря правильному подбору лигандов и растворителя нанокластеры имеют ультраширокую полосу излучения, высокую люминесцентную эффективность (до 60%), равномерную и компактную структуру, отличную стабильность при различных условиях окружающей среды и колебаниях температуры.
Подобная технология позволяет дешево и легко изготавливать нанокластеры на основе меди в серийных масштабах. А сами исследователи надеются на использование их разработки в создании более безопасных для человека и природы широкополосных светодиодов.
Рекомендуем к просмотру выпуск видеопрограммы «Мы и наука. Наука и мы»
В студии собрались оптимисты и скептики для обсуждения, действительно ли через 10 лет проблем со слухом не будет?
Со стороны скептиков — Максим Острась, руководитель QLU, руководитель проекта Российского квантового центра по применению квантовых сенсоров в медицине.
Он подробно рассказал о том, как происходит обработка звуковых волн в человеческом мозге, что такое термо- и оптогенетика, о волосковых клетках и работе нейроинтерфейсов.
В студии собрались оптимисты и скептики для обсуждения, действительно ли через 10 лет проблем со слухом не будет?
Со стороны скептиков — Максим Острась, руководитель QLU, руководитель проекта Российского квантового центра по применению квантовых сенсоров в медицине.
Он подробно рассказал о том, как происходит обработка звуковых волн в человеческом мозге, что такое термо- и оптогенетика, о волосковых клетках и работе нейроинтерфейсов.
НТВ
Мы и наука. Наука и мы / Выпуски проекта / Через 10 лет проблем со слухом не будет? / Передачи НТВ
Действительно ли через 10 лет проблем со слухом не будет? На этот вопрос попытались ответить гости программы — оптимисты и скептики:скептики: Ирина Мейтель — оториноларинголог; врач высшей категории Медскан госпиталь на Яузе, доцент кафедры оториноларингологии…
Физики научились точнее и стабильнее измерять слабые магнитные поля
Квантовые сенсоры, в отличие от классических, во многих случаях показывают большую чувствительность и подходят для точного измерения процессов, происходящих в масштабах атома. Главную роль в таком превосходстве играет использование запутанности, неклассических и сжатых состояний в квантовых детекторах. Этот подход можно использовать для измерения разных величин, например магнитного поля. Такие приборы называются магнитометрами и, помимо чувствительности, характеризуются уровнем шума, который может мешать точным измерениям.
Физики из Японии решили использовать квантовое состояние в виде графа при создании квантового магнитометра. В таком состоянии кубиты соответствуют вершинам графа, а ребра описывают их взаимодействие. Оказалось, что использование такого неклассического состояния позволяет увеличить точность сенсора и сделать его устойчивым к шуму. Авторам удалось преодолеть стандартный квантовый предел при измерении частоты вращения магнитного момента частицы в магнитном поле (ларморовской прецессии).
Работа исследователей показывает, что, несмотря на шум, избавиться от которого в квантовых системах практически невозможно, измерять магнитные поля можно очень точно. Это важно не только для квантовой метрологии, занимающейся измерением, но и для применения в других сферах квантовых технологий.
Квантовые сенсоры, в отличие от классических, во многих случаях показывают большую чувствительность и подходят для точного измерения процессов, происходящих в масштабах атома. Главную роль в таком превосходстве играет использование запутанности, неклассических и сжатых состояний в квантовых детекторах. Этот подход можно использовать для измерения разных величин, например магнитного поля. Такие приборы называются магнитометрами и, помимо чувствительности, характеризуются уровнем шума, который может мешать точным измерениям.
Физики из Японии решили использовать квантовое состояние в виде графа при создании квантового магнитометра. В таком состоянии кубиты соответствуют вершинам графа, а ребра описывают их взаимодействие. Оказалось, что использование такого неклассического состояния позволяет увеличить точность сенсора и сделать его устойчивым к шуму. Авторам удалось преодолеть стандартный квантовый предел при измерении частоты вращения магнитного момента частицы в магнитном поле (ларморовской прецессии).
Работа исследователей показывает, что, несмотря на шум, избавиться от которого в квантовых системах практически невозможно, измерять магнитные поля можно очень точно. Это важно не только для квантовой метрологии, занимающейся измерением, но и для применения в других сферах квантовых технологий.
🪐 Стартап QuantCAD разработал прототип системы для анализа изотопного состава воды в атмосфере или на поверхности планетных тел
NASA планирует использовать его для исследования происхождения воды на экзопланетах. Сенсор QuantCAD отличается высокой чувствительностью и весит намного меньше обычных датчиков, которые используют технологию, похожую на магнитно-резонансную томографию (МРТ).
Кроме того, новое устройство может работать в течение длительного времени в сложных условиях, поскольку не требует расходных материалов. А его чувствительность, по расчетам, окажется в 100 тысяч раз выше, чем у существующих систем.
NASA планирует использовать его для исследования происхождения воды на экзопланетах. Сенсор QuantCAD отличается высокой чувствительностью и весит намного меньше обычных датчиков, которые используют технологию, похожую на магнитно-резонансную томографию (МРТ).
Кроме того, новое устройство может работать в течение длительного времени в сложных условиях, поскольку не требует расходных материалов. А его чувствительность, по расчетам, окажется в 100 тысяч раз выше, чем у существующих систем.
В Китае получили солнечный элемент, который потерял менее 2% эффективности после 1000 часов работы
Ученые стабилизировали перовскитно-кремниевый тандем с помощью бинарного двумерного пассиватора. Это позволило добиться высокой эффективности солнечного элемента. Потеря — менее 2% после 1000 часов работы нагрева до 85С при относительной влажности 85%.
До новой разработки тандемные солнечные элементы кремний-перовскит выдают эффективность 33,9%, но их стабильность незначительна. Китайские ученые решили проблему, но если добавить один слой пассиватора для лучшей стабильности, тут же ухудшается транспорт электронов, поэтому они использовали не один, а два пассиватора одновременно. В данном случае пассиватор запечатывает границы зерен, что позволяет остановить ионную миграцию и снизить рекомбинацию электронов и дырок.
В результате ученые смогли найти баланс между пассивирующим эффектом и хорошими транспортными свойствами, сохранив при этом стоимость и время получения бинарного двумерного слоя.
Ученые стабилизировали перовскитно-кремниевый тандем с помощью бинарного двумерного пассиватора. Это позволило добиться высокой эффективности солнечного элемента. Потеря — менее 2% после 1000 часов работы нагрева до 85С при относительной влажности 85%.
До новой разработки тандемные солнечные элементы кремний-перовскит выдают эффективность 33,9%, но их стабильность незначительна. Китайские ученые решили проблему, но если добавить один слой пассиватора для лучшей стабильности, тут же ухудшается транспорт электронов, поэтому они использовали не один, а два пассиватора одновременно. В данном случае пассиватор запечатывает границы зерен, что позволяет остановить ионную миграцию и снизить рекомбинацию электронов и дырок.
В результате ученые смогли найти баланс между пассивирующим эффектом и хорошими транспортными свойствами, сохранив при этом стоимость и время получения бинарного двумерного слоя.
Предложена архитектура спин-фотонного квантового процессора
Команда физиков Университета Сорбонны и стартапа Quandella разработала комбинированную модульную архитектуру, которая объединяет достоинства спиновой и фотонных квантовых платформ. Одна ячейка процессора представляет собой пары спиновых и фотонных кубитов, взаимодействующих через оптические схемы.
Как и чисто фотонные структуры, эта архитектура устойчива к шумам, но при этом использует намного меньше оптических компонентов. Преимущества же перед спиновыми системами состоят в лучшей изоляции кубитов и простоте масштабирования. По мнению авторов, в спин-фотонном процессоре можно будет реализовать любые коды коррекции ошибок, при этом для создания одного логического кубита потребуется намного меньше физических, а скорость выполнения операций будет очень высокой.
Команда физиков Университета Сорбонны и стартапа Quandella разработала комбинированную модульную архитектуру, которая объединяет достоинства спиновой и фотонных квантовых платформ. Одна ячейка процессора представляет собой пары спиновых и фотонных кубитов, взаимодействующих через оптические схемы.
Как и чисто фотонные структуры, эта архитектура устойчива к шумам, но при этом использует намного меньше оптических компонентов. Преимущества же перед спиновыми системами состоят в лучшей изоляции кубитов и простоте масштабирования. По мнению авторов, в спин-фотонном процессоре можно будет реализовать любые коды коррекции ошибок, при этом для создания одного логического кубита потребуется намного меньше физических, а скорость выполнения операций будет очень высокой.
Forwarded from Нижегородский НОЦ
Участник Нижегородского НОЦ стал победителем премии Startech Awards 2024
13 сентября 2024 г. были подведены итоги первого сезона премии для предпринимателей Startech Awards, организованной венчурной экосистемой Startech
Компания QApp, участник Нижегородского НОЦ, заняла первое место в треке Лучший проект в сфере кибербезопасности. Комплексные решения кибербезопасности на основе квантово-устойчивых алгоритмов, разработанные QApp, признаны лучшим технологическим решением в номинации.
Всего на конкурс было подано 1700 заявок в 15 направлениях, из которых около 100 - по кибербезопасности.
Поздравляем коллег из QApp с победой! 👍🏻
📎 Компания QApp (ООО "КуАпп") является разработчиком программных решений кибербезопасности на основе постквантовых алгоритмов и технологии конфиденциальных вычислений
13 сентября 2024 г. были подведены итоги первого сезона премии для предпринимателей Startech Awards, организованной венчурной экосистемой Startech
Компания QApp, участник Нижегородского НОЦ, заняла первое место в треке Лучший проект в сфере кибербезопасности. Комплексные решения кибербезопасности на основе квантово-устойчивых алгоритмов, разработанные QApp, признаны лучшим технологическим решением в номинации.
Всего на конкурс было подано 1700 заявок в 15 направлениях, из которых около 100 - по кибербезопасности.
Поздравляем коллег из QApp с победой! 👍🏻
📎 Компания QApp (ООО "КуАпп") является разработчиком программных решений кибербезопасности на основе постквантовых алгоритмов и технологии конфиденциальных вычислений
Группа ученых из МГУ создала монокристаллы потенциальных сверхпроводников
Ученые стремятся не только практически исследовать свойства и возможности сверхпроводников, но и теоретически рассчитывать их свойства. В этом плане намного удобнее оказываются монокристаллические кристаллы крупных размеров (с линейными размерами порядка нескольких миллиметров). Для них можно получить на порядок больше информации в сравнении с поликристаллическими образцами. Кроме того, некоторые методы исследования применимы только к монокристаллическим образцам.
Исследователи из МГУ смогли вырастить крупные (до 4 мм в линейных размерах) монокристаллы двух представителей слоистых висмутидов, содержащие переходный металл (серебро или золото). Соединение с золотом в этом эксперименте они получили впервые.
Ученые детально исследовали структуры полученных материалов с помощью монокристального рентгеноструктурного анализа. Результаты показали, что полученные соединения относятся к ранее не встречавшейся разновидности, которая обладает существенными особенностями электронной структуры. Авторы предполагают, что полученные соединения будут обладать необычными физическими свойствами.
Ученые стремятся не только практически исследовать свойства и возможности сверхпроводников, но и теоретически рассчитывать их свойства. В этом плане намного удобнее оказываются монокристаллические кристаллы крупных размеров (с линейными размерами порядка нескольких миллиметров). Для них можно получить на порядок больше информации в сравнении с поликристаллическими образцами. Кроме того, некоторые методы исследования применимы только к монокристаллическим образцам.
Исследователи из МГУ смогли вырастить крупные (до 4 мм в линейных размерах) монокристаллы двух представителей слоистых висмутидов, содержащие переходный металл (серебро или золото). Соединение с золотом в этом эксперименте они получили впервые.
Ученые детально исследовали структуры полученных материалов с помощью монокристального рентгеноструктурного анализа. Результаты показали, что полученные соединения относятся к ранее не встречавшейся разновидности, которая обладает существенными особенностями электронной структуры. Авторы предполагают, что полученные соединения будут обладать необычными физическими свойствами.
Друзья! У нас хорошие новости из Нижнего Новгорода.
🧑💻 Начинается II Всероссийский квантовый хакатон Quant-NN, который пройдет с 12 по 15 ноября 2024 года в Нижнем Новгороде. Это возможность для студентов и молодых специалистов развить навыки в квантовых вычислениях, программировании и решении научных задач.
Участников ждут лекции от ведущих экспертов, мастер-классы и круглые столы, а также работа над реальными кейсами. В мероприятии примут участие эксперты и спикеры Российского квантового центра и компании «КуБорд».
Регистрация продлится до 13 октября, участие бесплатное. Если вы студент, аспирант или молодой сотрудник до 35 лет, вас интересует IT, физика и квантовые технологии и вы хотите программировать на квантовом компьютере, это ваш шанс прокачать навыки и внести вклад в будущее науки.
Все подробности — на сайте.
🧑💻 Начинается II Всероссийский квантовый хакатон Quant-NN, который пройдет с 12 по 15 ноября 2024 года в Нижнем Новгороде. Это возможность для студентов и молодых специалистов развить навыки в квантовых вычислениях, программировании и решении научных задач.
Участников ждут лекции от ведущих экспертов, мастер-классы и круглые столы, а также работа над реальными кейсами. В мероприятии примут участие эксперты и спикеры Российского квантового центра и компании «КуБорд».
Регистрация продлится до 13 октября, участие бесплатное. Если вы студент, аспирант или молодой сотрудник до 35 лет, вас интересует IT, физика и квантовые технологии и вы хотите программировать на квантовом компьютере, это ваш шанс прокачать навыки и внести вклад в будущее науки.
Все подробности — на сайте.
В НГУ для ускорительного масс-спектрометра разработали специальную камеру, которая поможет ученым решить вопросы в области геологии
Суть метода ускорительной масс-спектрометрии состоит в измерении концентрации редких долгоживущих изотопов и подсчете интересующих изотопов. Такой метод часто применяют в археологии, геологии, астрофизике, экологии и биомедицине.
Ученые НГУ разработали время-проекционную камеру низкого давления для экспериментов на протонных и ионных пучках низкой энергии. Применяя такую установку, возможно производить мультиизотопные исследования на мировом уровне. По результатам эксперимента ученые установили, что при использовании масс-спектрометрии можно разделять изобарные ионы бора и бериллия, что позволит определять датирование в масштабе 10 млн лет.
Разработка найдет применение в датировании геологических объектов, поскольку она была успешно протестирована с образцами, содержащими космогенный изотоп.
Суть метода ускорительной масс-спектрометрии состоит в измерении концентрации редких долгоживущих изотопов и подсчете интересующих изотопов. Такой метод часто применяют в археологии, геологии, астрофизике, экологии и биомедицине.
Ученые НГУ разработали время-проекционную камеру низкого давления для экспериментов на протонных и ионных пучках низкой энергии. Применяя такую установку, возможно производить мультиизотопные исследования на мировом уровне. По результатам эксперимента ученые установили, что при использовании масс-спектрометрии можно разделять изобарные ионы бора и бериллия, что позволит определять датирование в масштабе 10 млн лет.
Разработка найдет применение в датировании геологических объектов, поскольку она была успешно протестирована с образцами, содержащими космогенный изотоп.
Пришло время для дайджеста новостей!
Физики обнаружили квантовую запутанность
На БАК ученые проанализировали массив данных, полученный в результате множества протон-протонных столкновений с энергией 13 тераэлектронвольт, и обнаружили согласованность с теорией — спины двух кварков оказались сильно запутаны.
«Вояджер-1» смог перезапустить двигатели ориентации
Чтобы удерживать направление антенны аппарата в сторону Земли, инженеры «Вояджер-1» дистанционно переключили космический аппарат с двигателей коррекции траекторией на двигатели управления ориентацией.
В НИУ ВШЭ разработали новую модель для создания суперконденсаторов
Модель учитывает широкий спектр взаимодействий ионов с электродами и позволяет предсказывать способность устройства накапливать электрический заряд. Теоретические предсказания модели совпали с результатами экспериментов.
Физики обнаружили квантовую запутанность
На БАК ученые проанализировали массив данных, полученный в результате множества протон-протонных столкновений с энергией 13 тераэлектронвольт, и обнаружили согласованность с теорией — спины двух кварков оказались сильно запутаны.
«Вояджер-1» смог перезапустить двигатели ориентации
Чтобы удерживать направление антенны аппарата в сторону Земли, инженеры «Вояджер-1» дистанционно переключили космический аппарат с двигателей коррекции траекторией на двигатели управления ориентацией.
В НИУ ВШЭ разработали новую модель для создания суперконденсаторов
Модель учитывает широкий спектр взаимодействий ионов с электродами и позволяет предсказывать способность устройства накапливать электрический заряд. Теоретические предсказания модели совпали с результатами экспериментов.