Квантовий комп'ютер побив рекорд, об'єднавши понад 1000 кубітів.

У США компанія Atom Computing створила перший квантовий комп'ютер з 1180 кубітами, що може покращити точність машини.

Найбільший квантовий комп'ютер був побудований компанією Atom Computing. Фото: Atom Computing — Найбільший квантовий комп'ютер був побудований компанією Atom Computing. Фото: *Atom Computing*

Перший у світі квантовий комп'ютер має більш ніж удвічі більшу кількість квантових бітів (кубітів), ніж попередній світовий рекордсмен, комп'ютер Osprey від IBM (433 кубіти). Хоча більша кількість кубітів не обов'язково означає кращу продуктивність, велика кількість кубітів є важливою для майбутніх безпомилкових квантових комп'ютерів, на відміну від сучасних шумних дослідницьких машин. Найбільші квантові комп'ютери, такі як від IBM та Google, використовують надпровідні схеми, охолоджені до надзвичайно низьких температур. Але рекордна машина від каліфорнійського стартапу Atom Computing може похвалитися 1180 кубітами, використовуючи нейтральні атоми, що утримуються на місці лазерами у двовимірній мережі, повідомив New Scientist 24 жовтня.

Одна з переваг такої конструкції полягає в легкості, з якою систему можна масштабувати та додавати більше кубітів до мережі, за словами Роба Хейса, генерального директора Atom Computing. Будь-який майбутній корисний квантовий комп'ютер, який не містить помилок (характеристика, відома як відмовостійкість), потребуватиме щонайменше десятків тисяч кубітів для виправлення помилок, що працюють паралельно з кубітами програмування.

«Якщо ми масштабуватимемося лише до десятків кубітів, як у більшості сучасних надпровідних та іонно-захоплювальних систем, знадобиться дуже багато часу, щоб досягти ери відмовостійких машин. Завдяки підходу нейтрального атома ми можемо досягти цієї віхи набагато швидше», – пояснив Гейс. За його словами, дослідницька група Atom Computing прагне збільшувати кількість кубітів у машині приблизно в десять разів кожні два роки.

На відміну від звичайних комп'ютерних бітів, які мають значення 1 або 0, кубіти є більш різноманітними, володіючи цілою низкою різних характеристик залежно від способу їх створення. Нейтральні атоми краще підходять для квантової заплутаності, дивного квантового ефекту, в якому два кубіти пов'язані та можуть впливати один на одного навіть на величезних відстанях. Вони також стабільніші. Кубіти в комп'ютерах Atom Computing запобігають колапсу квантових станів, тим самим досягаючи відмовостійкості, протягом майже хвилини. Для порівняння, комп'ютер IBM Osprey має час зв'язку кубітів лише близько 70-80 мікросекунд.

Тривалий час зв'язування зумовлений атомом ітербію, який Хейс та його колеги використовували як кубіт. Більшість атомно-нейтральних машин використовують електрони атома як квантові елементи для виконання обчислень, але на них легко впливають потужні лазери, що використовуються для їх фіксації. З ітербієм дослідники можуть використовувати квантову властивість атомного ядра, яка називається спіном (власний кутовий момент частинки), яка менш схильна до невпорядкованості. За словами дослідника Бена Блума з Atom Computing, ядро не взаємодіє із зовнішнім середовищем так сильно, як електрон.

Оскільки кубіти мають так багато різних характеристик, важко порівнювати їх між різними машинами. Однак, Блум каже, що машина Atom Computing має обчислювальні можливості, порівнянні з комп'ютером IBM. Дослідницька група сподівається, що зможе надати комп'ютер клієнтам наступного року для хмарних обчислень.

Ан Ханг (за даними New Scientist )

Посилання на джерело