Oamenii de știință au dezvoltat un computer cuantic care folosește lumină pentru a prelucra date, deschizând calea pentru calculatoarele cuantice care pot funcționa într -un mediu în rețea la temperatura camerei.
Noul sistem, numit Aurora, este primul computer cuantic fotonic din lume care poate funcționa la scară folosind mai multe module interconectate prin cabluri cu fibră optică. Sistemul prezintă o soluție la unele dintre cele mai mari probleme ale calculului cuantic – și anume funcționarea la scară, toleranța la erori și corectarea erorilor, spun reprezentanții Xanadu.
Această descoperire ar putea duce la crearea de centre de date cuantice viabile, cu toleranță mai mare la erori și rate de eroare mai mici decât putem obține astăzi, au spus cercetătorii într -un studiu publicat pe 22 ianuarie în Jurnal Natură.
“Cele două mari provocări rămase pentru industrie sunt performanța îmbunătățită a computerului cuantic (corectarea erorilor și toleranța la erori) și scalabilitatea (rețea)” Christian Weedbrooka declarat fondatorul și CEO al Xanadu, compania din spatele noului sistem, într -un comunicat.
Qubit -urile tradiționale, sau qubit -urile superconductoare, sunt blocurile de construcție ale calculului cuantic și dețin cheia procesării cantităților masive de date rapid.
Dar aceste qubits folosesc semnale cu microunde pentru a ajuta la procesarea datelor, ceea ce creează căldură care poate deteriora hardware -ul. În plus, metodele actuale de răcire, care sunt utilizate pentru a crea un mediu de calcul aproape absolut absolut, deteriorează hardware -ul și îngreunează accesul mașinilor.
Folosind qubit-uri bazate pe lumină sau fotonică, în loc de microunde sau qubits superconductor, Weedbrook și echipa sa au creat un sistem bazat pe lumină care folosește cipuri fotonice în rețea. Acest lucru face ca Aurora să fie inerent conectabilă, deoarece fibra optică constituie baza sistemului de rețea globală.
Introducerea Aurora: Primul computer cuantic modular, scalabil și în rețea – YouTube 
Rețele de calcul cuantice alimentate cu lumină
Dezvoltatorii Aurora consideră că prin ruperea computerelor cuantice în componente mai mici, mai puțin predispuse la erori, acestea pot consolida corectarea erorilor cuantice prin interconectarea unităților.
„Problema fundamentală a toleranței la erori și a găsită modalități de a corecta erori stările cuantice mai repede decât erorile apar o mare provocare pentru a efectua orice calcul util”, a spus Darran MilneDoctor în Teoria informațiilor cuantice și CEO al companiei tehnologice Vividq, care nu a fost implicată în proiect.
„În loc să încerci să calculezi cu un singur computer cuantic mare, se pare că ei [Xanadu] Încercați să-l împărțiți în sisteme mai mici mai mici, care ar putea fi mai ușor să corecteze erori individual “, a spus Milne pentru Live Science.” Rămâne de văzut dacă asta face ca problema să fie mai bună sau să înmulțească erorile. “
Cadrul se bazează pe tehnologia utilizată în compania X8 (hardware cuantică cuantică) și borealis (computer cuantic cu un singur sistem). Sistemul utilizează 35 de cipuri fotonice conectate la 8 mile (13 kilometri) de cabluri cu fibră optică.
“Fotonicul este într -adevăr cel mai bun și cel mai natural mod de a calcula și rețea”, au spus cercetătorii în declarație. “Acum am putea, în principiu, să facem până la mii de rafturi de server și milioane de qubits.”
Aplicațiile potențiale ale cadrului computerului cuantic fotonic Aurora includ simularea moleculelor și calcularea rezultatelor potențiale ale studiilor farmaceutice, eliminând potențial necesitatea unor studii lungi de droguri. Calculatoarele cuantice fotonice ar putea, de asemenea, să creeze în epoca comunicațiilor extrem de sigure, criptate, cunoscute sub numele de criptografie cuantică.
Echipa de la Xanadu următorul plan de a se concentra pe eliminarea semnalelor cu fibră optică slăbită din cauza pierderilor optice.