ELEKTRONIKA
8/2023
SPIS
TREŚCI
Technologie Kwantowe jako strategiczny kierunek rozwoju Politechniki Warszawskiej
Obliczenia kwantowe i związane z nimi technologie kwantowe znajdują się obecnie w czołówce działań badawczo-rozwojowych w wielu aspektach dzisiejszego przemysłu zaawansowanych technologii, od zaawansowanych algorytmów kwantowych i podstaw kwantowych obliczeń i komunikacji, poprzez fizyczną realizację komputerów kwantowych i kryptografii kwantowej, aż po sensory kwantowe i dedykowaną elektronikę.
Podstawy obliczeń kwantowych
Omówione zostały podstawowe własności układów kwantowych pozwalające na potencjalne wykorzystanie dla przyśpieszenia obliczeń kwantowych.
Komputer kwantowy oparty na spułapkowanych jonach
Technologia komputerów kwantowych (KK) na pułapkach jonowych to obiecująca technologia o potencjale zrewolucjonizowania wielu dziedzin. Jednak przed tym, jak stają się one rzeczywistością, należy pokonać wiele wyzwań.
Kwantowa fotonika scalona
Kwantowa fotonika scalona (KFS) jest jedną z opcji technologicznych i systemowych budowy kwantowych sieci i komputerów. Nośnikiem wielostronnej, wielowymiarowej informacji kwantowej w stanie koherentnej superpozycji, splątania i hipersplątania jest pojedynczy, najczęściej zwiastowany, lub deterministyczny foton lub klaster fotonów.
Stos obliczeń kwantowych – od algorytmów do jonów
Obliczenia kwantowe wyłoniły się jako kandydat technologii transformacyjnej, która może zrewolucjonizować różne dziedziny od kryptografii po syntezę leków. Spośród różnych typów komputerów kwantowych, systemy oparte na pułapkach jonowych cieszą się dużym zainteresowaniem ze względu na długie czasy koherencji i wysoką dokładność.
Oprzyrządowanie typu open-source do kontroli eksperymentów w kwantowym przetwarzaniu informacji i fizyce wysokich energii
Sinara to modułowa, typu „open-source”, platforma sprzętowo-programistyczna do pomiarów i kontroli, zaprojektowana dla zastosowań w akceleratorach cząstek i przetwarzaniu informacji kwantowej, które wymagają deterministycznego, precyzyjnego timingu.
ARTIQ – otwartoźródłowy system pomiarowo-kontrolny
ARTIQ jest systemem sterowania w czasie rzeczywistym zaprojektowanym specjalnie w celu sprostania potrzebom eksperymentów fizyki kwantowej, szczególnie tych wykorzystujących pułapki jonowe. Zapewnia precyzyjną synchronizację układów eksperymentalnych, oferując precyzję czasu wykonania zdarzeń na poziomie nanosekund.
Moduł wysokiego napięcia dla pułapek jonowych i detektorów typu GEM w standardzie ekosystemu Sinara
W badaniach naukowych precyzyjna kontrola wysokich napięć jest niezwykle istotna, zwłaszcza w pułapkach jonowych i detektorach GEM (Gas Electron Multiplier). W ramach projektu Sinara, zaprojektowany został nowy dedykowany system generacji i kontroli wysokich napięć.
Nowatorska architektura systemu sterowania dla obliczeń kwantowych
Sinara to otwarty system sterowania o otwartym źródle, dedykowany aplikacjom kwantowym. Bazuje na standardach przemysłowych i składa się z ponad 70 modułów. Sprzęt jest kontrolowany przez ARTIQ, który dostarcza język programowania na wysokim poziomie.
System stabilizacji wiązki laserowej oparty o narzędzia otwarto źródłowe
Stabilizacja intensywności wiązki laserowej jest niezbędnym procesem w większości zastosowań kwantowych. Intensywność światła laserowego jest krytycznym parametrem w wielu eksperymentach kwantowych, takich jak obliczenia kwantowe, komunikacja kwantowa i metrologia kwantowa.
Sayma – Generator przebiegów arbitralnych dla eksperymentów naukowych wykorzystujących pułapki jonowe
Sayma to zaawansowane rozwiązanie sprzętowe przeznaczone do eksperymentów naukowych z zakresu fizyki kwantowej, w szczególności z wykorzystaniem pułapek jonowych. Jest częścią Sinara, ekosystemu open-source opracowanego we współpracy między M-Labs, Politechniką Warszawską (PW), US Army Research Laboratory (ARL), Uniwersytetem Oksfordzkim, Uniwersytetem Maryland i NIST.
Projekt kriogenicznego układu scalonego dla następnej generacji komputerów kwantowych
W tym projekcie proponujemy opracowanie urządzeń do pośredniej skali obliczeń kwantowych i uzupełnienie sprzętu kompilatorami obsługującymi urządzenia dla pułapek jonowych.
Projekt kriogenicznego układu scalonego dla następnej generacji komputerów kwantowych
W tym projekcie proponujemy opracowanie urządzeń do pośredniej skali obliczeń kwantowych i uzupełnienie sprzętu kompilatorami obsługującymi urządzenia dla pułapek jonowych.
Elektroniczny system sterowania dla infrastruktury komputera kwantowego w projekcie MIKOK
Praktyczna realizacja algorytmów na komputerze kwantowym wymaga stworzenia i stabilnego utrzymania kubitów oraz ich odpowiedniego splątania. Obecnie jednym rozwiązań układowych jest tworzenie splątanych kubitów w pułapkach jonowych
Wykorzystanie potencjału technicznego CEZAMAT do organizacji Laboratorium Technologii Komputera Kwantowego
Streszczenie
CEZAMAT, Centrum Zaawansowanych Materiałów i Technologii Politechniki Warszawskiej zlokalizowane w Warszawie, koncentruje się na interdyscyplinarnych badaniach w zakresie zaawansowanych materiałów i technologii, współpracując z partnerami krajowymi i międzynarodowymi.
Pojęcie przewagi kwantowej w praktyce
Przedstawiono analizę pojęcia przewagi (supremacji) kwantowej i jej konsekwencji w praktyce. Najnowocześniejszy obszar przetwarzanie w oparciu o wykorzystanie komputerów kwantowych ma potencjał do przekształcenia wielu gałęzi przemysłu ze względu na wykorzystanie unikalnych właściwości mechaniki kwantowej.
Obliczenia kwantowe – wyzwania dla potrzeb militarnych
Obliczenia kwantowe to szybko rozwijająca się dziedzina, która może zrewolucjonizować wiele aspektów technologii, w tym wojskowej. Komputery kwantowe mogą rozwiązywać określone problemy znacznie szybciej niż komputery klasyczne, które można wykorzystać do opracowania nowych systemów uzbrojenia, usprawnienia komunikacji wojskowej i zabezpieczenia sieci wojskowych.
System sterowania eksperymentu AEgIS w CERN
Eksperyment AEgIS w CERN niedawno podjął decyzję o przyjęciu rozwiązania systemu kontroli opartego na infrastrukturze otwartego sprzętu i oprogramowania Sinara/ARTIQ. Ta decyzja oznacza odejście od dotychczasowego paradygmatu wykorzystywania spersonalizowanej elektroniki i oprogramowania do sterowania sprzętem eksperymentu.
Zastosowanie systemu kontrolno-pomiarowego ARTIQ w modularnym detektorze promieniowania kosmicznego – MCORD
Tekst omawia zastosowanie ARTIQ, wszechstronnego systemu sterowania, w projekcie MCORD, wielkoskalowym eksperymencie z dziedziny fizyki wysokich energii. Szczegółowo opisuje system MCORD, elastyczny i modułowy detektor promieniowania kosmicznego zaprojektowany jako element zespołu detektorów MPD dla zderzacza NICA, oraz jego zastosowania, od detekcji mionów do pomiarów astrofizycznych.
Edukacja w Inżynierii Kwantowej na Politechnice Warszawskiej
Wprowadzamy koncepcję szkolenia teoretycznego i technicznego, którego celem jest włączenie Quantum Computing Technologies (QCT) do infrastruktury kwantowej (QTI) PW.