quantum

В своем отчете компания Honeywell сообщает, что её команда ученых, инженеров и техников предоставила квантовый объем равный 64 [640 000 кубитов]. Метрика измеряет как общее количество кубитов компьютера, так и то, насколько хорошо он с ними справляется. В сравнении, машина IBM набрала 32 пункта, что говорит о том, что квантовый компьютер Honeywell работает в два раза быстрее машины IBM и одновременно быстрее любой другой альтернативы в отрасли.

«Что делает наши квантовые компьютеры такими мощными, так это наличие кубитов высочайшего качества с самым низким уровнем ошибок. Это комбинация использования идентичных, полностью связанных кубитов и точного управления»

Тони Аттли, президент Honeywell Quantum Solutions

Как выглядит квантовый компьютер?

Представьте себе компьютеры 60-летней давности, которые выглядят так, будто они занимают целую комнату и у них повсюду проложены провода.

Во-первых, это сверхвысокая вакуумная камера. Это сфера из нержавеющей стали, размером с баскетбольный мяч, с порталами, пропускающими лазерный свет, из которых воздух откачивается так, что в нем содержится в пять раз меньше частиц, чем в космическом пространстве. Камеру криогенно охлаждают жидким гелием, чтобы довести температуру чипа ионной ловушки до 10 градусов выше абсолютного нуля, это приблизительно -441 градуса по Фаренгейту, что холоднее, чем температура поверхности Плутона. Внутри камеры электрические поля поднимают отдельные атомы на 0,1 мм выше ионной ловушки, кремниевого чипа, покрытого золотом, размером примерно с американские ¢25. Ученые излучают лазеры на эти положительно заряженные атомы для выполнения квантовых операций.

«Что касается того, насколько маленький атом, если вы сложите руки в сферу, то у вас будет около триллиона триллионов атомов»

Между тем, есть много стороннего оборудования для управления квантовым компьютером. Системы управления необходимы для точного управления сотнями независимых электрических сигналов, необходимых для перемещения ионов (кубитов) в сложном танце, используемом для квантовых информационных алгоритмов. Поскольку все операции выполняются с помощью лазеров, множество оптических элементов откалибровано по оптическим таблицам, каждая из которых составлена для правильного цвета светового излучения. Вся эта инфраструктура занимает примерно два больших оптических стола, что является значительным пространством, поскольку истинная вычислительная мощность зависит лишь от нескольких атомов, парящих над поверхностью ловушки.

Honeywell: Самый мощный в мире квантовый компьютер уже здесь
Источник: https://www.honeywell.com

Что использует квантовый компьютер для вычислений?

Традиционные вычислительные биты находятся в состоянии «0» или «1». С другой стороны, квантовые биты, называемые кубитами, могут одновременно находиться в обоих состояниях, что называется суперпозицией.

«Это означает, что когда у вас есть эти кубиты, взаимодействующие друг с другом в вычислениях, вы получаете, как я называю, квантовую сверхдержаву. Вы получаете экспоненциальное увеличение числа значений, которые могут рассматриваться одновременно»

На практике это означает, что определенные вычисления, которые никогда не смогут быть выполнены даже на самом высокопроизводительном суперкомпьютере, однажды будут вычислены на квантовом компьютере.

Данные вычисления обрабатываются с помощью алгоритмов, разработанных специально для квантовых компьютеров. Эти алгоритмы похожи на классические алгоритмы из информатики, но также используют комбинацию знаний физики и математики. В рамках квантовой экосистемы участие принимает ряд экспертов по квантовым алгоритмам, которые специализируются на «преобразовании» реальных проблем в алгоритмы квантовых стандартов. Honeywell Ventures инвестировала и заключила партнерские отношения с двумя компаниями, которые этим занимаются — Zapata Computing и Cambridge Quantum Computing.

У гонки за квантовое превосходство есть растущий список конкурентов, который включает Google и IBM. Стартап PsiQuantum Corp работает над коммерческим квантовым компьютером на основе фотонов, который обещает 1 миллион кубитов. Драгос Илие, утверждает, что добавление все большего количества кубитов для масштабирования системы является сложным делом и, в конечном итоге, может привести к дестабилизации систем.

«Суперкомпьютер Google в настоящее время имеет 53 кубита.

Чтобы оказать какое-либо влияние на биткоины или большинство других финансовых систем, потребуется не менее 1500 кубитов и система должна будет учитывать их запутанность…»

Драгос Илие, исследователь квантовых вычислений и шифрования в Имперском колледже Лондона

Как создание квантового компьютера повлияет на наше будущее?

Квантовые вычисления обещают открыть новое поколение недоступных в настоящее время вычислительных решений от открытия новых лекарств до решения проблемы изменения климата. Квантовые компьютеры обрабатывают информацию с использованием законов квантовой механики и могут обеспечить огромное ускорение для решения или выполнения определенных задач, где потребуется иметь огромный информационный и вычислительный ресурсы.

Источник: honeywell.com