Quantinuum — компания, занимающаяся квантовыми вычислениями , образованная в результате слияния Cambridge Quantum и Honeywell Quantum Solutions . [1] Квантовые компьютеры компании с захваченными ионами серии H установили самый высокий квантовый объем на сегодняшний день [ когда? ] из 524 288. [2] Эта архитектура поддерживает сквозное соединение кубитов, позволяя создавать запутанные состояния между всеми кубитами, а также обеспечивает высокую точность квантовых состояний . [3]
Quantinuum разработала промежуточное программное обеспечение и программные продукты, которые работают на платформах квантовых вычислений и других платформах квантовых вычислений для квантовой химии , квантового машинного обучения и квантового искусственного интеллекта . [1] Компания также предлагает ключи шифрования, защищенные квантовыми вычислениями, предназначенные для защиты активов данных и повышения криптографической защиты. [4]
Компания Quantinuum, созданная в 2021 году, представляет собой объединение команды разработчиков квантового оборудования Honeywell Quantum Solutions (HQS) и команды квантового программного обеспечения Cambridge Quantum Computing (CQC). [1]
HQS была основана в 2014 году. [5] Компания использовала архитектуру с захваченными ионами для своего оборудования для квантовых вычислений, которое, по мнению Honeywell, можно использовать для удовлетворения потребностей ее различных бизнес-подразделений в аэрокосмической отрасли, строительных технологиях, высокопроизводительных материалах, безопасности и производительности. решения. [6]
CQC была основана в 2014 году как независимая компания по квантовым вычислениям в рамках программы Кембриджского университета Accelerate Cambridge. CQC сосредоточился на создании инструментов для коммерциализации квантовых технологий, уделяя особое внимание квантовому программному обеспечению и квантовой кибербезопасности. Объединившись под названием Quantinuum, компания предлагает интегрированную комплексную квантовую платформу. [1]
Ильяс Хан , основатель Cambridge Quantum, председатель-учредитель Фонда Стивена Хокинга и научный сотрудник Кембриджской школы бизнеса Judge , был назначен генеральным директором Quantinuum. Тони Аттли, бывший операционный менеджер НАСА и президент Honeywell Quantum Solutions, был назначен президентом и главным операционным директором. [1] [7] В 2023 году Quantinuum назначила Раджиба «Раджа» Хазру, бывшего корпоративного вице-президента и генерального менеджера Intel , новым генеральным директором Quantinuum. Хазра имеет более чем 30-летний опыт работы в области суперкомпьютеров, квантовых вычислений и других технических должностей. Хан был назначен директором по продукту и заместителем председателя совета директоров. [3]
При разработке своих квантовых компьютеров серии H на базе Honeywell компания Quantinuum выбрала архитектуру квантовых устройств с зарядовой связью (QCCD) в качестве пути к масштабируемым универсальным квантовым вычислениям, поскольку она обеспечивает полную связь между идентичными высокоточными кубитами (атомными ионами). [3]
В 2020 году Quantinuum выпустила свое первое поколение квантовых компьютеров с системной моделью H1-1, компьютером с захваченными ионами, работающим на 12 кубитах. [8]
В мае 2023 года Quantinuum выпустила модель системы H2 с квантовым объемом 65 536 (2 16 ), что является самым большим показателем за всю историю наблюдений на тот момент. H2 достиг самого большого за всю историю состояния GHZ , первой демонстрации дистилляции магического состояния и первой демонстрации создания и управления топологическими кубитами, связующие свойства которых могут помочь сделать квантовые вычисления отказоустойчивыми. [9] [10] Сплетение квазичастиц, называемых неабелевыми анионами , создает историческую запись события, а пути, которые они прослеживают, более устойчивы к ошибкам, что в конечном итоге может привести к разработке топологического квантового компьютера . [9]
Системы серии H постоянно бьют рекорды по квантовому объему, недавно достигнув в июле 2023 года квантового объема 524 288 ( 2 19 ) . -ионный квантовый компьютер, который [ необходимы разъяснения ] доступен на arXiv и GitHub. [11]
Quantinuum также предлагает эмулятор серии H, который позволяет исследователям сравнивать данные экспериментов с квантовым оборудованием и аппроксимировать шум, ускоряя рабочие процессы моделирования. [10]
Quantum Origin использует квантовые вычисления для усиления криптографических ключей, защищающих онлайн-транзакции и процессы идентификации. Программное обеспечение создает доказуемо непредсказуемые криптографические ключи для поддержки традиционных алгоритмов, таких как RSA и AES, а также алгоритмов постквантовой криптографии. [4] [12] [13] [14] [15] [16]
Говорят, что Quantum Origin — первое коммерческое применение квантового компьютера, предлагающее решение, которого не могут достичь классические компьютеры. [17] В апреле 2022 года Quantinuum заключила партнерское соглашение с PureVPN , чтобы сделать свой протокол OpenVPN квантово-устойчивым. [18]
В 2023 году Quantinuum представила Quantum Origin Onboard — инновацию в постквантовой криптографии , которая расширяет квантово-защищенную киберзащиту на подключенные устройства за счет максимизации надежности ключей, генерируемых внутри самих устройств. [19] Компания также выпустила Quantum Origin Cloud, которое позволяет подписчикам запрашивать защищенные ключи по требованию или интегрироваться с аппаратными модулями безопасности. [20]
В 2022 году компания Quantinuum Quantum Origin была отмечена наградой UK Business Tech за лучшее использование инноваций. [21]
InQuanto — это программная платформа для квантовой вычислительной химии . InQuanto использует набор инструментов Python с открытым исходным кодом Quantinuum, TKET, для повышения производительности квантовых устройств с помощью моделирования электронных структур. Автономная платформа предназначена, чтобы помочь вычислительным химикам экспериментировать с квантовыми алгоритмами и в конечном итоге создавать прототипы реальных задач с помощью квантовых компьютеров. [22]
TKET — это платформо-независимый компилятор для оптимизации квантовых алгоритмов, а также комплект разработки программного обеспечения для создания и запуска программ для квантовых компьютеров на основе вентилей. Это платформа с открытым исходным кодом. Среда квантового программирования доступна через пакет PyTKET Python с модулями расширения, которые работают с квантовыми компьютерами, классическими симуляторами и библиотеками квантового программного обеспечения. [23] [24] [25] [26] [27] [28]
Команда Quantinuum по квантовой обработке естественного языка разрабатывает квантовый искусственный интеллект, основанный на рассуждениях, который работает с современными методами машинного обучения для создания систем искусственного интеллекта, которые являются более интерпретируемыми, прозрачными и экономически эффективными, требующими меньше данных. [29] [30] Этот квантовый композиционный интеллект основан на категориальной квантовой механике , которая изучает квантовые процессы и то, как они устроены.
Lambeq — это программная библиотека с открытым исходным кодом для разработки и реализации приложений квантовой обработки естественного языка. [31] Чтобы построить квантовую модель обработки естественного языка, Ламбек анализирует грамматическую структуру входного предложения в выходные данные для конкретной задачи. Это кодируется в абстрактное представление, называемое строковой диаграммой, которое отражает отношения между словами в исходном предложении. [31]
Quantinuum прилагает усилия в области QML, уделяя особое внимание обучению квантовых цепей на шумных квантовых компьютерах промежуточного масштаба (NISQ) ближайшего будущего . Компания ведет коммерческую работу по внедрению глубокого обучения для моделирования временных рядов и принятия решений и специализируется на квантовых решениях для задач машинного обучения и оптимизации. [32] [33]
Среди основных применений квантовых вычислений — комбинаторная оптимизация , поскольку ее применение распространяется на логистику, оптимизацию цепочек поставок и планирование маршрутов.
В 2023 году Quantinuum создал улучшенный вариационный квантовый алгоритм для решения задач комбинаторной оптимизации, который использует минимальные квантовые ресурсы и использует преимущества универсальной связи серии H и встроенных параметризованных двухкубитных вентилей. [34] В 2021 году Deutsche Bahn заключила партнерское соглашение с Quantinuum, чтобы изучить, как квантовые компьютеры могут улучшить планирование железнодорожного движения. [35]
В 2021 году Nippon Steel Corporation использовала алгоритмы Quantinuum для моделирования поведения кристаллов железа в различных конфигурациях. Химическое моделирование настолько сложно по своим масштабам, что его невозможно точно смоделировать на классических компьютерах. [36]
Quantinuum не котируется ни на одной фондовой бирже и находится в частной собственности. 54% компании принадлежит Honeywell , а следующим по величине акционером является Ильяс Хан, основатель Cambridge Quantum и директор по продуктам Quantinuum. [37] [38]
Quantinuum имеет европейскую штаб-квартиру в Кембридже, Великобритания , и североамериканскую штаб-квартиру в Брумфилде, штат Колорадо . [39] У него есть офисы в Бруклин-парке, Миннесота , Вашингтоне, округ Колумбия , Лондоне ( Виктория и Сент-Джеймс ), Оксфорде и Токио . [40]