Канадський стартап Nord Quantique оголосив про розробку принципово нового типу квантового біта (кубіта) з вбудованою корекцією помилок. Це відкриття може революціонізувати галузь квантових обчислень, зменшуючи енергоспоживання у 2000 разів і значно скорочуючи фізичні обсяги квантових машин.
У компанії вже працює прототип і до 2031 року вони планують створити машину на 1000 логічних кубітів, яка буде досить компактною для встановлення в дата-центрі. Це — один з найамбітніших проєктів у сфері прикладної фізики.
Що не так із сучасними квантовими комп’ютерами?
Сучасні квантові комп’ютери стикаються з проблемою нестабільності квантової інформації, яка легко порушується під дією тепла, вібрацій і електромагнітних завад. Щоб компенсувати це, дослідники змушені створювати складні системи з десятків або сотень фізичних кубітів, які разом формують один логічний кубіт з корекцією помилок.
Це робить машини великими, дорогими та дуже енерговитратними.
Nord Quantique створила “бозонічний кубіт” — фізичний пристрій, який одразу виконує роль логічного кубіта. У серці цієї технології — сверхпровідна алюмінієва резонаторна порожнина, охолоджена до температур, близьких до абсолютного нуля. В ній зберігаються фотони (частинки світла), які формують електромагнітні моди — особливі візерунки коливань поля.
Ці моди дозволяють розподілити інформацію всередині однієї структури так, щоб у разі збою однієї з них інші могли відновити правильний стан. Такий підхід називають багатомодовим кодування, і саме він має забезпечити внутрішню стійкість до помилок кожного кубіта.
Завдяки цій архітектурі, один фізичний кубіт = один логічний кубіт, без потреби у великих масивах резервних елементів.
За оцінками розробників:
- Комп’ютер із 1000 кубітів займатиме лише 20 м² ;
- Споживання енергії — лише 120 кВт·год для вирішення завдання, яке суперкомп’ютер вирішує за 280 000 кВт·год за дев’ять днів;
- Квантовий комп’ютер Nord Quantique буде здатний зламати 830-бітний RSA-ключ менш ніж за годину, що робить його гіпотетично дуже потужним для криптоаналізу.
Nord Quantique заявила, що до 2029 року представить машину зі 100 логічними кубітами, а повноцінну — на 1000 кубітів — планують запустити в 2031 році.
Як підкреслив CEO компанії Жюльєн Каміран Лемір, “багатомодове кодування дозволяє нам обійтися без громіздких масивів фізичних кубітів”, відкриваючи шлях до практичних, масштабованих квантових рішень для центрів високопродуктивних обчислень. 1
Щопʼятниці отримуйте найцікавіші статті за тиждень на ваш імейл.
