RW Space

Новый квантовый процессор, построенный на основе кремния, вскоре будет доступен для нескольких избранных университетов и других учреждений в США, что потенциально даст большему количеству исследователей возможность лично поработать с оборудованием для квантовых вычислений.

Создано производитель компьютерных чипов Intel надеется, что новый процессор, предлагающий в два раза больше кубитов, чем аналогичный компонент, анонсированный в прошлом году, будет стимулировать исследования в области квантовых вычислений и приблизит эту технологию к практической реальности.

Несмотря на то, что технология квантовых вычислений развивалась семимильными шагами, устройства по-прежнему больше похожи на прототипы или доказательства концепции, чем на практические машины, подверженные проблемам со стабильностью и ошибкам и требующие сверхспецифических лабораторных условий.

Название Tunnel Falls, Новый 12-кубитный квантовый процессор Intel (или QPU) был разработан для того, чтобы привлечь ученых со всего мира к стремлению реализовать весь потенциал квантовых вычислений.

«Tunnel Falls — это самый передовой чип Intel с кремниевыми спиновыми кубитами. на сегодняшний день и основывается на многолетнем опыте компании в разработке и производстве транзисторов, — говорит Джим Кларк, директор подразделения квантового оборудования в Intel. Стратегия создания полнофункциональной коммерческой системы квантовых вычислений».

Подобно тому, как бит является единицей вычисления в классическом компьютере, кубит является основой для квантовых версий.

>Биты представляют собой одно из двух состояний, которые встраиваются в последовательности, которые могут хранить информацию и выполнять простые логические задачи. Кубиты представляют собой сложные смеси состояний. Объединенные или «запутанные» с другими кубитами, эти системы можно использовать для выполнения уникальных операций, выполнение которых для строки традиционных битов потребовало бы непрактичного времени.

Компании, в том числе Google и IBM, используют различные подходы к Intel, создавая мощные версии технологии, к которым можно получить удаленный доступ с помощью программного обеспечения, а не распространять само оборудование.

Делая ставку на процессоры QPU, работающие на кремнии, такие как обычные процессоры в наших современных компьютерах, Intel хочет упростить переход к квантовым вычислениям. Согласно Nature Electronics, «Silicon может быть платформой с наибольшим потенциалом для масштабирования квантовых вычислений».

Существуют разные способы хранения двоичной информации, существуют разные подходы к изоляции, запутыванию и чтению кубитов. В чипах Intel, в том числе Tunnel Falls, крошечные структуры, называемые квантовыми точками, улавливают отдельные электроны, которые затем можно использовать для хранения и чтения квантовой информации благодаря свойству, известному как их вращение.

Они По словам компании, чипы можно производить с помощью всего лишь нескольких модификаций обычных производственных линий Intel.

Это, в свою очередь, делает их более простыми в производстве, чем другие типы кубитов, которые мы видели, — хотя мы все еще говоря о невероятно тонких и сложных технологиях. Создав больше кубитов, Intel сможет поделиться ими с другими исследователями.

«Такой уровень сложности позволяет нам внедрять новые квантовые операции и алгоритмы в многокубитном режиме и ускорять скорость обучения в кремниевых квантовых вычислениях. системы», — говорит Дуайт Луман, технический сотрудник Национальной лаборатории Сандия при Министерстве энергетики США.

Команды, в том числе из Национальной лаборатории Сандия, должны иметь возможность работать над улучшением производительности этих QPU и снижением уровень ошибок, который является постоянной проблемой, когда речь идет о разработке квантовых компьютеров.

Не все согласны с тем, что кремний — это путь вперед для квантовых вычислений, но предыдущие исследования показали, что размещение квантовых компьютеров на компонентах, используемых в обычных классических компьютерах вычисление может быть возможным подходом.

Различные подходы могут быть именно тем, что нам нужно для решения проблем квантовых вычислений, что в конечном итоге приведет к системам, способным решать огромные вычислительные задачи, которые намного превосходят возможности современных машин. браться за работу.

«Несмотря на то, что на пути к отказоустойчивому квантовому компьютеру необходимо решить фундаментальные вопросы и проблемы, академическое сообщество теперь может исследовать эту технологию и ускорить развитие исследований», — говорит Кларк. .