Cipul de calcul cuantic „cel mai performant” din lume ar putea fi folosit în mașini până în 2027, susțin oamenii de știință

Oamenii de știință britanici spun că au dezvoltat cel mai performant cip de calcul cuantic din lume – și ar putea găsi drumul într-un computer cuantic „utilizabil” până în 2027.

Noul cip folosește o unitate de control integrată pentru a regla starea qubiților și, spre deosebire de cipurile cuantice tipice, poate fi produs în masă folosind procese convenționale de fabricare a semiconductoarelor.

Cheia tehnologiei este modul în care gestionează biții cuantici sau qubiții, unitățile fundamentale de informații în care se află calculul cuantic.

O abordare a controlului qubiților în calculatoarele cuantice este tehnologie cu ioni prinși. Aceasta implică izolarea atomilor individuali încărcați (ioni) într-un câmp electromagnetic – cunoscut sub numele de a capcană de ioni — și folosind lasere pentru a controla cu precizie starea lor cuantică. Procedând astfel, ionii pot fi manipulați și utilizați ca qubiți pentru a stoca și procesa informații cuantice.

În timp ce tehnologia cu ioni prinși este eficientă în menținerea stabilă a qubiților, nu este scalabilă sau practică din cauza costului și complexității tehnologiei laser.

Legate de: Calculul cu laser „inspirat cuantic” este mai eficient decât supercalcularea și calculul cuantic, susține startup-ul

Dar un nou cip dezvoltat de Oxford Ionics evită în întregime laserele, folosind un sistem patentat „Electronic Qubit Control” pentru a regla starea ionilor prinși. Deoarece tot ceea ce este necesar pentru a controla qubiții este integrat în siliciu, noul cip este mai fiabil și mai ușor de produs la scară, au spus oamenii de știință într-un afirmație.

În cadrul testelor, noul cip a furnizat performanțe de două ori mai mari decât deținătorii de recorduri existenți, utilizând de 10 ori mai puțini qubiți, susțin cercetătorii. Rezultatele au fost publicate pe 10 iulie pe serverul de pre-print arXiv.

„Când construiți un computer cuantic, performanța este la fel de importantă ca și dimensiunea – creșterea numărului de qubiți nu înseamnă nimic dacă aceștia nu produc rezultate precise”, coautor al studiului. Tom Hartyco-fondator și CTO la Oxford Ionics, a declarat în declarație.

„Am demonstrat acum că abordarea noastră a oferit cel mai înalt nivel de performanță în calculul cuantic până în prezent și este acum la nivelul necesar pentru a începe să deblocheze impactul comercial al calculului cuantic. Acesta este un moment incredibil de interesant pentru echipa noastră și pentru impactul pozitiv pe care computerul cuantic îl va avea asupra societății în general.”

„Apropiere de nava rachetă”

Pentru studiu, Oxford Ionics microfabricate o capcană de ioni care măsoară doar câțiva micrometri diametru, care a stat la baza cipului său cuantic.

Cercetătorii au măsurat performanța cipului în funcție de cât de precis ar putea efectua operațiuni cunoscute sub denumirea de fidelități ale porții – o măsură a cât de apropiată este o poartă cuantică (componentele de bază ale circuite cuanticesimilar cu o poartă logică în calculul clasic) se potrivește cu operația sa teoretică ideală.

Oamenii de știință au spus că cipul lor a atins fidelități de poartă cu un singur qubit de 99,9992% și fidelități de poartă de doi qubit de 99,97% – cea mai mare raportată de orice cip cuantic până acum, susțin ei – fără necesitatea corectării erorilor.

„De la început, am adoptat o abordare de tip „navă rachetă” – concentrându-ne pe construirea unei tehnologii robuste, rezolvând mai întâi provocările cu adevărat dificile”, coautor al studiului. Chris Ballance, co-fondator și CEO la Oxford Ionics, a declarat în declarație. „Acest lucru a însemnat folosirea fizicii noi și a ingineriei inteligente pentru a dezvolta cipuri qubit scalabile, de înaltă performanță, care nu necesită corectarea erorilor pentru a ajunge la aplicații utile și pot fi controlate pe un cip semiconductor clasic… Acum ne putem concentra pe comercializarea de tehnologia noastră și furnizarea de calcul cuantic util la scară.”

Oxford Ionics va livra arhitectura cipului Centrului Național de Calcul Cuantic (NQCC) din Marea Britanie, ca parte a programului său de testare Quantum Computing.

În declarație, Michael Cuthbert, directorul NQCC, a declarat: „Suntem cu adevărat încântați să vedem atât cum va fi implementat, cât și cum vom putea folosi acești qubiți de performanță ultra-înaltă pentru dezvoltarea algoritmilor și a aplicațiilor noi. .”

Owen Hughes este un scriitor și editor independent specializat în date și tehnologii digitale. Anterior redactor senior la ZDNET, Owen a scris despre tehnologie de mai bine de un deceniu, timp în care a acoperit totul, de la AI, securitate cibernetică și supercomputere până la limbaje de programare și IT din sectorul public. Owen este interesat în special de intersecția dintre tehnologie, viață și muncă – în rolurile sale anterioare la ZDNET și TechRepublic, a scris pe larg despre leadership-ul în afaceri, transformarea digitală și dinamica în evoluție a lucrului la distanță.