Квантовий чип допоможе робити обчислення, на які у суперкомп'ютерів пішли б роки

Новий високопродуктивний квантовий чип, створений Oxford Ionics, дочірньою компанією Оксфордського університету, побив попередні рекорди в галузі квантових обчислень. Він може бути виготовлений на сучасних напівпровідникових заводах, пише видання Interesting Engineering.

Компанія Oxford Ionics, заснована 2019 року вченими з Оксфордського університету, використовує підхід із використанням захоплених іонів для квантових обчислень. Захоплені іони можуть допомогти в точних вимірах, залишаючись при цьому в суперпозиції протягом більш тривалого часу. Управління захопленими іонами для обчислень зазвичай досягається за допомогою лазерів.

Однак в Oxford Ionics відмовилися від використання лазерів і розробили електронний спосіб досягнення того ж ефекту. Метод називається "електронний контроль кубіта". Команда Oxford Ionics інтегрувала все необхідне для контролю захоплених іонів у кремнієвий чип. Цей чип може бути виготовлений на будь-якому наявному підприємстві з виробництва напівпровідників, що дасть змогу масштабувати квантові комп'ютери на основі захоплених іонів. У пресрелізі, отриманому Interest Engineering, Oxford Ionics підтвердила, що досягла галузевих рекордів за продуктивністю двокубітних і однокубітних вентилів. Компанія очікує, що корисний квантовий комп'ютер стане доступний світу в найближчі три роки.

Науковці використали новітні досягнення фізики та інженерії для розроблення масштабованих високопродуктивних кубітових чипсетів, що масштабуються та не потребують виправлення помилок для використання в корисних додатках і можуть управлятися за допомогою класичного напівпровідникового процесора.

Основна проблема при впровадженні квантових комп'ютерів полягає в тому, наскільки легко система накопичує помилки, враховуючи високу швидкість обчислень. Тому дослідники використовують велику кількість кубітів для створення логічних кубітів, які дають більш послідовні відповіді та коригують помилки в обчисленнях. Oxford Ionics стверджує, що її високопродуктивні кубіти усувають необхідність виправлення помилок, даючи змогу використовувати комерційні додатки без пов'язаних із цим витрат на виправлення помилок. Компанія впевнена, що завдяки масштабованості своєї системи електронного управління кубітами вона зможе створити 256-кубітний процесор у найближчі кілька років.

"Коли ви створюєте квантовий комп'ютер, продуктивність так само важлива, як і розмір — збільшення кількості кубітів нічого не означає, якщо вони не дають точних результатів, — сказав Том Харті, технічний директор Oxford Ionics. — Ми довели, що наш підхід забезпечує найвищий рівень продуктивності квантових обчислень на сьогоднішній день і тепер знаходиться на рівні, необхідному для того, щоб почати розкривати комерційний вплив квантових обчислень".

Квантові обчислення — це наступний рубіж комп'ютерних технологій, де комп'ютери зможуть швидко обчислювати результати, споживаючи інформацію, на обробку якої у найшвидших суперкомп'ютерів сьогодні пішли б роки.

Раніше ми писали про те, що вчені з ЄС створили канал квантового зв'язку, який не зможе зламати ні Китай, ні Росія. Новий підхід використовує принципи квантової механіки для генерації випадкових ключів, здатних захистити дані від будь-яких кіберзагроз.