מחשב קוונטי שובר שיאים עם יותר מ-1,000 קיוביטים

חברת Atom Computing האמריקאית יצרה את מחשב הקוונטים הראשון עם 1,180 קיוביטים, מה שיכול לשפר את דיוק המכונה.

מחשב הקוונטים הגדול ביותר שנבנה על ידי חברת Atom Computing. צילום: Atom Computing

למחשב הקוונטי הראשון בעולם יש יותר מפי שניים מספר הביטים הקוונטיים (קיוביטים) בהשוואה לשיאן העולם הקודם, ה-Osprey של IBM (433 קיוביטים). בעוד שיותר קיוביטים לא בהכרח אומרים ביצועים טובים יותר, מספר גדול של קיוביטים חיוני למחשבי קוונטים עתידיים ללא שגיאות, בניגוד למכונות המחקר הרועשות של ימינו. מחשבי הקוונטים הגדולים ביותר, כמו אלה של IBM וגוגל, משתמשים במעגלים מוליכי-על המקוררים לטמפרטורות נמוכות ביותר. אבל למכונה שוברת השיאים של הסטארט-אפ Atom Computing מקליפורניה יש 1,180 קיוביטים, המשתמשים באטומים ניטרליים המוחזקים במקומם על ידי לייזרים בסריג דו-ממדי, כך דיווח New Scientist ב-24 באוקטובר.

יתרון אחד של עיצוב זה הוא שקל להגדיל את המערכת ולהוסיף עוד קיוביטים לרשת, לדברי רוב הייז, מנכ"ל Atom Computing. כל מחשב קוונטי עתידי שימושי שהוא נטול שגיאות (תכונה הנקראת סבילות לתקלות) יזדקק לפחות לעשרות אלפי קיוביטים לתיקון שגיאות הפועלים במקביל לקיוביט התכנות.

"אם רק נגדיל את המספר לעשרות קיוביטים, כמו שעושות כיום רוב מערכות מוליכות-על ומלכודות יונים, ייקח זמן רב מאוד להגיע לעידן המכונות העמידות בפני תקלות. עם גישת האטום הנייטרלי, נוכל להגיע לשם הרבה יותר מהר", מסביר הייז. לדבריו, צוות Atom Computing שואף להגדיל את מספר הקיוביטים במכונה פי עשרה בערך כל שנתיים.

בניגוד לסיביות מחשב קונבנציונליות, שהן 1 או 0, קיוביטים מגוונים יותר, עם מגוון מאפיינים שונים בהתאם לאופן שבו הם נוצרים. אטומים ניטרליים מתאימים יותר לשזירה קוונטית, אפקט קוונטי מוזר שבו שני קיוביטים מקושרים ויכולים להשפיע זה על זה אפילו על פני מרחקים עצומים. הם גם יציבים יותר. הקיוביט במחשב של Atom Computing מונע קריסה של המצב הקוונטי, ובכך משיג סבילות לתקלות, למשך כמעט דקה. לשם השוואה, למחשב Osprey של IBM יש זמן קשירת קיוביטים של 70 עד 80 מיקרו-שניות בלבד.

זמן הקוהרנטיות הארוך נובע מאטום האיטביום שבו השתמשו הייז ועמיתיו כקיוביט. רוב מכונות האטום הנייטרלי משתמשות באלקטרונים של האטום כיסודות קוונטיים כדי לבצע חישובים, אך הן מופרעות בקלות על ידי הלייזרים החזקים המשמשים להחזקתם במקומם. בעזרת איטביום, החוקרים הצליחו לנצל תכונה קוונטית של גרעין האטום הנקראת ספין (התנע הזוויתי הפנימי של החלקיק), שהיא פחות רגישה להפרעות. לדברי חוקר Atom Computing, בן בלום, הגרעין אינו מקיים אינטראקציה עם סביבתו החיצונית באותה עוצמה כמו האלקטרון.

מכיוון שלקיוביטים יש כל כך הרבה מאפיינים שונים, קשה להשוות ביניהם בין מכונות שונות. עם זאת, בלום אמר שלמכונה של Atom Computing יש את אותו כוח עיבוד כמו של מחשב IBM. הצוות מקווה להפוך את המחשב לזמין ללקוחות בשנה הבאה עבור יישומי מחשוב ענן.

אן קאנג (על פי ניו סיינטיסט )

קישור למקור: https://vnexpress.net/may-tinh-luong-tu-pha-ky-luc-voi-hon-1-000-qubit-4668760.html