Finlandia pindah ke industri komputasi kuantum

Kementerian Ekonomi Finlandia baru-baru ini mendanai proyek inovasi untuk Pusat Penelitian Teknis VTT Finlandia untuk membangun komputer kuantum. VTT meminta IQM, sebuah startup lokal, untuk membantu proyek tersebut, yang dimulai pada akhir 2020 dan akan berlanjut hingga 2024. Dimiliki oleh negara Finlandia, VTT adalah salah satu negara Eropa lembaga penelitian terkemuka. Ini memainkan peran penting untuk mengambil apa yang peneliti pelajari dalam berbagai domain ilmiah dan membuatnya siap untuk industri. Pemerintah sangat yakin bahwa cara terbaik untuk menyiapkan komputasi kuantum untuk industri adalah dengan membangun komputer kuantum yang berfungsi. “Dalam hal teknologi kuantum, Finlandia memiliki salah satu peluang unik di mana sebuah negara kecil memiliki nilai keseluruhan rantai di tempat,” kata Himadri Majumdar, manajer program untuk Inisiatif Quantum di VTT. “Negara-negara lain juga memiliki ekosistem yang kuat dalam teknologi kuantum, tetapi di hampir semua kasus mereka mengerjakan banyak topik berbeda dan banyak platform berbeda. Peneliti Finlandia fokus hampir secara eksklusif pada pendekatan qubit superkonduktor, yang telah mereka gunakan selama bertahun-tahun dan sangat mereka ketahui.” Ini bukan pertama kalinya Finlandia membawa teknologi kuantum dari penelitian ke industrialisasi. Mereka sudah melakukannya untuk sensor kuantum. Perusahaan spin-off Finlandia telah memproduksi sensor berdasarkan teknologi kuantum sejak 1980-an dan 1990-an, dalam bentuk perangkat interferensi kuantum superkonduktor (Squids), yang dikomersialkan sebagai komponen penting dalam sistem pencitraan otak. Startup Finlandia juga mengkomersialkan spektroskopi terahertz dan pencitraan terahertz – teknologi kuantum yang digunakan dalam aplikasi luar angkasa dan pemindai di bandara. Negara ini sekarang berada di posisi yang tepat untuk memainkan peran penting dalam perangkat dan sensor kuantum generasi berikutnya – untuk misalnya, jam atom diperkecil ke dimensi kecil dan digunakan di perangkat konsumen. Mengingat keberhasilan yang dimiliki Finlandia dengan teknologi kuantum lainnya, pemerintah berharap untuk menjadi yang terdepan dalam hal komputer kuantum. “Sekarang adalah waktu yang tepat bagi kami untuk meletakkan dasar untuk membawa komputasi kuantum ke industri, ” kata Majumdar. “Pada akhir tahun lalu, kami membangun komputer lima qubit. Ukuran utama keberhasilan adalah menjalankan program di atasnya dan membandingkan hasilnya. Kami sedang mengembangkan tumpukan perangkat lunak yang kami perlukan untuk melakukan ini pada awal 2022.” Kami tidak berharap untuk memecahkan masalah praktis dengan lima qubit. Tetapi perangkat ini dapat berfungsi sebagai bukti konsep yang sangat baik. Tim proyek kemudian akan memperluas kapasitas komputasi dengan 20 qubit pada tahun 2022 – dan kemudian dengan 50 qubit pada akhir tahun 2024, ketika mereka berharap untuk memecahkan masalah nyata. “Kami pikir tahun 2020-an adalah dekade penting bagi membangun dasar-dasarnya,” kata Majumdar. “Inilah saat perlombaan untuk membuat jumlah qubit yang lebih tinggi terjadi. Akan ada dua jalur paralel. Yang pertama adalah yang sudah kita mulai: membangun komputer dengan sejumlah besar NISQ qubit. Jalur kedua, yang juga akan ditempuh selama dekade ini, adalah menemukan cara membangun qubit murni – yaitu, qubit yang tidak berisik dan tidak memerlukan koreksi kesalahan.”

Menumbuhkan ekosistem di Finlandia

Untuk membantu proyek pembangunan komputer kuantum, VTT memilih IQM, sebuah startup Finlandia yang didirikan pada tahun 2019 dan kini memiliki 140 karyawan. “Kami bertindak sebagai integrator sistem,” kata Jan Goetz , CEO dan salah satu pendiri IQM. “Tugas kami adalah mengambil bagian yang berbeda dan membangun sistem komputasi kuantum.”

Salah satu bagian yang mereka gunakan adalah sistem kriogenik dari perusahaan Finlandia Bluefors, yang tumbuh dari sejarah panjang penelitian Finlandia dalam fisika suhu dingin. Didirikan pada tahun 2008, Bluefors akhirnya menemukan ceruk dalam komputasi kuantum dan sekarang menjadi penyedia enklosur kriogenik terkemuka di dunia yang digunakan untuk menjaga qubit superkonduktor pada suhu yang sangat mendekati nol mutlak.

“Sejak kami membangun komputer kuantum pertama Finlandia tahun ini, kami melihat beberapa startup lain bermunculan,” kata Goetz. “Algorithmiq adalah salah satunya, dan Quanscient adalah salah satu yang baru saja terbentuk. Selain itu, beberapa perusahaan dari luar Finlandia telah melihat peluang di sini dan sekarang menjadi bagian dari ekosistem lokal. Dengan kombinasi startup lokal dan anak perusahaan lokal dari perusahaan asing, kami sekarang memiliki ekosistem organisasi yang bagus yang terbentuk di sekitar komputasi kuantum.” Sementara hampir semua negara industri di dunia mengakui komputasi kuantum sebagai teknologi strategis, Finlandia memiliki posisi yang sangat baik untuk merangkul paradigma baru. Pemerintah berharap untuk meningkatkan keuntungan melalui investasi – dan beberapa perusahaan lokal dan organisasi penelitian juga mendapat manfaat dari inisiatif UE, serta modal ventura yang sekarang mengalir ke Finlandia untuk menguangkan keahlian negara. Ekosistem penelitian dan pendidikan juga tumbuh, dengan rencana untuk mempekerjakan lebih banyak ilmuwan dan profesor. VTT, Aalto University dan Helsinki University adalah anggota pendiri komunitas riset yang disebut InstituteQ, yang berfokus pada pengembangan keahlian kuantum kelas dunia dan membantu bisnis memanfaatkan komputasi kuantum. Finlandia sangat sadar bahwa Finlandia tidak akan pernah bisa menjadi Lembah Silikon. Ekonomi tidak cukup besar. Oleh karena itu, startup Finlandia tahu sejak awal bahwa mereka harus menyiapkan produk dan layanan mereka untuk ekspor – dan inilah yang membuat perusahaan Finlandia lokal begitu kuat di pasar dunia. “Adapun IQM, kami ingin menjadi yang utama pemasok untuk pusat superkomputer dan untuk perusahaan yang mampu membeli komputer kuantum mereka sendiri,” kata Goetz. “Sebagai integrator sistem, kami menghadirkan sistem lengkap. Tetapi sistem, tentu saja, akan berisi lebih dari sekadar bagian IQM. “Kami membangun jantungnya sendiri, yang merupakan prosesor kuantum, dan kemudian sedikit elektronik kontrol dan bagian dari perangkat lunak. Perangkat lunak ini paling baik digambarkan sebagai tumpukan firmware, tetapi sisanya kami hanya merakit,” katanya. “Kami membeli cryogenics dari Bluefors, kami membeli kabel, dan kami membeli amplifier. Kemudian kita kumpulkan semuanya.”

IQM memproduksi qubit untuk prototipe lima qubit dan akan terus berlanjut hingga komputer 50-qubit, yang diharapkan menjadi sistem kerja yang dapat memecahkan masalah nyata. IQM memiliki lini fabrikasi sendiri, yang digunakan untuk membangun prosesor, dimulai dengan wafer silikon kosong. Mereka juga menggunakan infrastruktur nasional Otanano, yang menampilkan ruang bersih R&D terbesar di negara-negara Nordik dan dijalankan bersama oleh VTT dan Universitas Aalto.

Model penggunaan baru suatu hari akan muncul

Salah satu cara yang baik untuk menggambarkan bagaimana komputer kuantum dapat digunakan adalah dengan mempertimbangkan bagaimana Google Maps menemukan jalur terbaik. Ini adalah masalah yang sangat membutuhkan komputasi. Jika Anda meminta ini di ponsel cerdas Anda, bukan ponsel cerdas Anda yang menghitung jalurnya. Ponsel cerdas Anda hanya mengomunikasikan masalah ke server di suatu tempat di pusat data. Jalur dihitung pada beberapa komputer yang kuat dan jawabannya dikirimkan kembali ke telepon Anda. Layanan komputasi kuantum mungkin akan ditawarkan kepada konsumen dengan cara ini di masa mendatang, dengan sebagian besar pengguna sama sekali tidak menyadari apa yang terlibat. Komputasi kuantum juga akan membantu perusahaan dengan R&D menggunakan model serupa. Perusahaan yang ingin menemukan materi baru dapat meminta layanan pemodelan dan simulasi, dan beberapa bagian dari layanan tersebut akan dilakukan oleh komputer kuantum di cloud; lainnya akan dilakukan oleh komputer klasik.

IBM dan perusahaan lain telah menawarkan layanan komputasi kuantum di cloud. Tetapi layanan tersebut digunakan oleh para peneliti dan seringkali terbatas pada simulasi komputasi kuantum. Peneliti dapat menguji algoritme pada simulator – dan mereka yang memiliki beberapa qubit sendiri dapat membandingkan hasil simulator dengan apa yang mereka dapatkan di komputer kuantum prototipe mereka.

Belum jelas bagaimana sistem praktis akan menawarkan layanan untuk pengembang aplikasi dan pengguna akhir. Salah satu pendekatannya adalah memiliki perpustakaan khusus – misalnya, perpustakaan kimia yang dapat digunakan untuk mensimulasikan molekul baru. Pengembang aplikasi hanya perlu mengakses perpustakaan ini untuk mengembangkan solusi yang akan membantu perusahaan dengan R&D. Pada waktu berjalan, perpustakaan mentransfer pekerjaan ke pusat superkomputer yang melakukan pekerjaan tersebut. Ketika pusat superkomputer mendapat tugas, ia memisahkan bagian-bagian yang masuk ke komputer kuantum dari bagian-bagian yang dapat dilakukan lebih baik di komputer klasik. Untuk melakukan ini, itu akan membutuhkan penjadwal. “Sesuatu yang sangat mirip sudah terjadi untuk algoritme AI,” kata Goetz. “Orang-orang menggunakan GPU [graphical processing units] untuk mempercepat cluster CPU. Masalah tertentu berjalan sangat baik pada GPU, tetapi tidak berjalan baik sama sekali pada CPU. Masalah-masalah ini dipisahkan dan ditugaskan ke unit pemrosesan yang sesuai. “Untuk memiliki perpustakaan, tentu saja, Anda perlu memiliki algoritme dan kompiler di antaranya, dan itu adalah topik yang rumit saat ini,” katanya. “Kami belum mencapai titik di mana kami memiliki komputer kuantum universal skala besar di mana Anda hanya memiliki satu jenis kompiler yang mengkompilasi semuanya untuk arsitektur standar.”

Arsitektur perangkat Komputer kuantum jauh dari generik. Menulis sebuah program membutuhkan pengetahuan tentang arsitektur perangkat tertentu – termasuk kualitas qubit dan jarak di antara mereka. Koherensi dan kesetiaan adalah faktor yang paling penting untuk dipertimbangkan. “Katakanlah pada prosesor Anda memiliki beberapa qubit yang buruk,” kata Goetz. “Anda ingin menghindari mereka dalam perhitungan Anda dan membiarkan mereka hanya melakukan tugas-tugas yang sangat kecil. Di masa depan, mungkin kita akan memiliki sistem umpan balik antara prosesor dan kompiler yang sebenarnya, sehingga kompiler dapat menghasilkan program yang sesuai dengan komputer. Tapi untuk saat ini, kita masih dalam fase di mana orang benar-benar perlu mengotori tangan mereka dan memetakan dua dunia bersama-sama.

“Untuk membantu pengembang, kami sedang membangun semacam firmware yang akan menyediakan antarmuka perangkat lunak standar,” katanya. “Saat ini, kami sedang mengintegrasikan ke Google Cirq, IBM Qiskit, dan Atos QLM [Quantum Learning Machine]. Ini adalah tiga lapisan perangkat lunak utama di atas. Siapa saja dengan perangkat lunak yang berjalan di atas lapisan tersebut akan dapat berjalan di mesin kami.”

Aplikasi praktis pertama dari komputasi kuantum Sebagai bagian dari proyek yang didanai oleh Kementerian Urusan Ekonomi Finlandia, tim di VTT, tim algoritme kuantum, sedang mengembangkan algoritme untuk digunakan pada komputer kuantum. Pemodelan material adalah salah satu contoh area aplikasi yang sedang mereka kerjakan. VTT bermaksud untuk mengambil beberapa contoh seperti itu untuk menguji algor hitung pada sistem lima-qubit dan bandingkan hasilnya dengan simulasi.

Seperti banyak organisasi lain yang mencoba membangun komputer kuantum praktis, VTT melihat dua jenis aplikasi yang luas. Yang pertama adalah memecahkan masalah optimasi kompleks yang ada di banyak industri – domain masalah, seperti distribusi energi, kontrol proses, dan manajemen armada. Yang kedua adalah untuk memprediksi struktur dan sifat formasi molekul jauh lebih akurat dan efektif dari sebelumnya, mempercepat penemuan obat dan pengembangan bahan baru. “Tidak ada yang tahu apakah aplikasi praktis pertama komputasi kuantum akan keuangan, kedokteran, ilmu material atau bidang lainnya,” kata Majumdar. “Tapi satu hal yang pasti adalah ia akan berkembang sangat cepat. “Tren yang sudah mulai kita lihat adalah pembeli dan pengguna akhir teknologi (BMW, Goldman Sachs, dan lainnya) cenderung membuat segitiga perusahaan, yang terdiri dari perusahaan perangkat keras, perusahaan perangkat lunak, dan mereka sendiri sebagai pengguna. Segitiga ini mengembangkan solusi yang sangat disesuaikan di sekitar kasus penggunaan tertentu. Tren ini akan berlanjut selama beberapa tahun karena komputer kuantum sangat spesifik dan algoritma agnostik mesin masih jauh. Semuanya akan sangat disesuaikan di awal.” Selagi masih ada banyak hal yang tidak diketahui, satu hal yang jelas: dengan membangun ekosistem lokal yang mengekspor produk dan keahlian, Finlandia memiliki peluang bagus untuk menjadi bagian dari jawaban Eropa atas teknologi komputasi kuantum yang keluar dari AS dan China.

Baca selengkapnya

Rekomendasi:

Scott Aaronson, ketika dihubungi untuk dimintai… Tentang chip superkonduktor 127-qubit IBM yang baru: Seperti yang saya katakan New Scientist, saya berharap dapat melihat rincian yang sebenarnya! Sejauh yang saya bisa lihat, materi pemasaran yang dirilis IBM…
Pengarahan Kebijakan Teknologi Global untuk November… Halo dan selamat datang kembali di Citizen Tech, Ringkasan kebijakan bulanan dari InformationWeek. Bulan ini kami melihat pelaporan insiden dunia maya untuk bank, kekurangan chip semikonduktor, pertempuran Uni Eropa dengan…
Ketahanan harus mendorong program-program… Badan Pembangunan Internasional AS (USAID) sedang meninjau draf revisi Kebijakan Ketahanan 2012 untuk Lingkungan yang Rapuh dan Konflik. Gunung Kilimanjaro: Petualangan "States of Fragility 2022" OECD, Apa yang Salah dan…
Swedia dan Finlandia Ancaman Turki untuk bergabung… Oposisi terhadap Swedia dan Finlandia yang bergabung dengan Pakta Pertahanan Atlantik Utara (NATO) setelah perang Rusia melawan Ukraina telah menimbulkan pertanyaan tentang Kurdi di arena internasional. Presiden Recep Tayyip Erdogan…
Menilai pertumbuhan NATO sejak akhir Perang Dingin Pakta Pertahanan Atlantik Utara (NATO) didirikan pada tahun 1949 Sanksi terhadap Rusia dan termasuk 16 negara anggota Amerika Utara dan Eropa ketika Uni Soviet runtuh pada tahun 1991. Antara tahun…
Finlandia Memperkenalkan Jam Malam Bar Kami mendeteksi aktivitas yang tidak biasa dari jaringan komputer Anda Untuk melanjutkan, klik kotak di bawah untuk memberi tahu kami bahwa Anda bukan robot. Baca selengkapnya
Sejarah Ekonomi Indonesia: Perjalanan Panjang Menuju… Di tengah gemerlapnya perekonomian Indonesia saat ini, pernahkah Anda bertanya-tanya tentang perjalanan panjang sejarah ekonomi negeri kita? Sebuah perjalanan yang penuh dengan lika-liku, tantangan, dan pencapaian yang luar biasa. Ekonomi…
Siap untuk Bertumbuh: CEO GigaOm tentang What Tech is Next Tetap di Puncak Tren Teknologi Perusahaan. Dapatkan pembaruan yang memengaruhi industri Anda dari Komunitas Riset GigaOm kami Kredit gambar: Vladimir_Timofeev Kecerdasan buatan (AI) dan pembelajaran mesin (ML) mendefinisikan ulang lanskap…
Biokomputer E. coli memecahkan labirin dengan… E. coli tumbuh subur di usus kita, terkadang dengan efek yang tidak menguntungkan, dan ini memfasilitasi kemajuan ilmiah—dalam DNA, biofuel, dan vaksin covid Pfizer, untuk menyebutkan beberapa. Sekarang bakteri multitalenta…
Jerman Menyetujui Pengiriman Senjata ke Ukraina… Topline Jerman akan mengirim 1.000 senjata anti-tank dan 500 rudal Stinger ke Ukraina untuk membantu militer negara itu melawan invasi Rusia, Kanselir Jerman Olaf Scholz mengatakan pada hari Sabtu, dalam…
Finlandia Dilaporkan Memilih Jet F-35 dengan Tender… Kami mendeteksi aktivitas yang tidak biasa dari jaringan komputer Anda Untuk melanjutkan, silakan klik kotak di bawah untuk memberi tahu kami bahwa Anda bukan robot. Baca selengkapnya
Gairahkan Semangat: Pegawai Negeri Sipil dengan… Tahukah Anda bahwa terdapat pegawai negeri sipil yang menguasai bahasa Jepang? Ya, mereka adalah pegawai negeri sipil yang bekerja di kantor-kantor pemerintahan yang berhubungan dengan Jepang. Jumlah mereka memang tidak…
Dampak Iklim Cryptocurrency: Apa yang Sebenarnya… Sementara penginjil dan kritikus berdebat apakah cryptocurrency mewakili masa depan uang atau tidak lebih dari skema Ponzi raksasa dan surga bagi geng ransomware, pengedar narkoba, dan teroris, fakta dasar sering…
Hibah Bisnis Kecil Colorado Terbaru Colorado adalah negara bagian yang menarik untuk memulai atau menjalankan bisnis kecil. Dari industri baru hingga teknologi hingga seni, ada banyak peluang di seluruh negara bagian. Colorado juga menawarkan berbagai…
Di Era Digital 2020-an, Pekerjaan Lebih Dari Sekedar… Orang tidak bisa lagi dipaksa masuk ke dalam kotak getty Telah ada pemikiran ulang yang hebat tentang arti pekerjaan dan pekerjaan, dan banyak orang tidak ingin melakukan pekerjaan sehari-hari lagi.…
Mengatasi tantangan pemerintahan yang demokratis Proyek Demokrasi di Asia diluncurkan oleh Program Kebijakan Luar Negeri Brookings pada tahun 2020 untuk mengeksplorasi keadaan demokrasi di kawasan Indo-Pasifik — perbatasan penting untuk pemerintahan demokratis — dan memeriksa…
Jerman, Prancis Membatasi Vaksin Covid Moderna Untuk… Topline Dewan penasihat vaksin Jerman pada hari Rabu merekomendasikan untuk tidak menggunakan suntikan Covid-19 Moderna pada orang di bawah 30 tahun karena bukti yang menunjukkan risiko peradangan jantung yang sangat…
Krisis gas Jerman akan beriak di seluruh Eropa “Kami hanya tidak tahu. Semuanya mungkin." Itulah jawaban singkat Menteri Ekonomi Jerman Robert Habeck atas pertanyaan yang saat ini mencengkeram pemerintah, industri, dan publik negaranya: Ketika pemeliharaan terjadwal 10 hari…
Perubahan kebijakan Jerman memang nyata tetapi masih kurang Penulis mengarahkan Center for the United States and Europe di Brookings InstitutionTanggal 24 Februari menandai peringatan pertama invasi Rusia ke Ukraina, dan saat para pemimpin dunia bersiap untuk menghadiri KTT…
Secara Teknis: Di Dalam Femtech Startup Elvie Kami mendeteksi aktivitas yang tidak biasa dari jaringan komputer Anda Untuk melanjutkan, silakan klik kotak di bawah untuk memberi tahu kami bahwa Anda bukan robot. Baca selengkapnya
Perusahaan Minyak Rusia Mengusulkan untuk Menambang… Perusahaan yang terlibat dalam produksi minyak di Rusia telah membuat proyek untuk mengatur penambangan cryptocurrency tepat di sebelah ladang minyak yang mereka eksploitasi. Pusat data yang dikhususkan untuk pencetakan koin…
Wawancara dengan CEO: BioWellness Memajukan… Pelopor BioWellness menggunakan penyembuhan epigenetik, keterlibatan medan kuantum, dan bioregenesis untuk membantu orang menjalani kehidupan yang paling sehat dan bahagiaMeskipun bukan istilah yang umum digunakan dalam komunitas medis atau ilmiah,…
AscendEX Mencantumkan Token Pahlawan Sidus, SIDUS jumpa pers SIARAN PERS. AscendEX adalah dengan senang hati mengumumkan daftar token utilitas Sidus, SIDUS, dan token tata kelola SENATE di bawah pasangan perdagangan SIDUS/USDT dan SENATE/USDT mulai 29 Desember…
Facebook akan menambah 10.000 pekerjaan di Eropa… Jika Facebook akan menjadi "perusahaan metaverse", itu akan membutuhkan talenta — dan lebih banyak talenta itu ada di depan mata. Jejaring sosial tersebut telah meluncurkan rencana untuk menambah 10.000 pekerjaan…
Bagaimana Pete Buttigieg Ingin Membantu Perusahaan… Pemilik bisnis di bidang transportasi memiliki sekutu yang tangguh: pemerintah AS.Itu pesan yang disampaikan Menteri Perhubungan AS Pete Buttigieg saat keynote di CES 2022 pada hari Kamis. Berbicara di layar…
Google dilaporkan menunda peluncuran Gemini AI… Apakah Anda ingin mengobrol dengan komputer yang memandu Anda, seperti orang sungguhan? Banyak dari kita mencari teman AI yang dapat memahami pertanyaan kompleks dan memberikan jawaban yang bermanfaat. Namun, menemukan…
Raspberry Pi Zero 2 W seharga $15 siap untuk… Raspberry Pi Perusahaan Raspberry Pi terkenal dengan lini produk eponim utamanya, sekarang dalam inkarnasi keempatnya (dan juga menjadi sedikit lebih mahal, setidaknya untuk sementara). Tetapi ada berbagai macam variasi pada…
Apa yang Terjadi dengan Superkomputer Bisnis? Pernah tampak tak terelakkan -- suatu hal yang pasti -- bahwa superkomputer akan membantu bisnis mengatasi tuntutan yang dipaksakan oleh basis data besar, alat teknik yang kompleks, dan prosesor lainnya…
Pusat Pendidikan Bitcoin Diluncurkan di El Salvador Platform bitcoin peer-to-peer Paxful telah meluncurkan pusat pendidikan di El Salvador untuk membantu warga mempelajari dan memanfaatkan Bitcoin dengan lebih baik. Inisiatif tersebut, yang disebut La Casa Del Bitcoin, bertujuan…
Nominasikan Karya Terbaik Anda dan Mitra Anda –… Susan Smith Penerbit, Dikelola Penyedia Layanan (MSP) Market Ada banyak proyek TI yang sangat menarik dan inovatif yang terjadi di seluruh dunia setiap hari. Dan jujur saja, tim yang terlibat…