В октябре прошлого года Intel объявлено о выпуске 17-кубитного чипа.
Но всего три месяца спустя на выставке CES 2018 компания продемонстрировал 49-кубитный квантовый чип Tangle Lake, который, как надеются ученые, станет важным компонентом в достижении квантового превосходства в качестве теоретического 49-кубитного квантового компьютера.
Может быть превосходить все суперкомпьютеры мира по вычислительной мощности (по некоторым задачам).
Об особенностях Tangle Lake и ситуации на рынке квантовых машин мы поговорим ниже.
/ Фото Джаред Тарбелл СС
Квантовый компьютер использует кубиты для хранения информации вместо традиционных битов.
Их работа основана на принципах суперпозиции и запутанности.
По принципу суперпозиции кубиты могут находиться в состоянии 1 и 0 одновременно, и путаница позволяет квантовым состояниям объектов зависеть друг от друга.
Это позволяет квантовым машинам решать некоторые задачи быстрее, чем классическим компьютерам (о принципах работы квантовых компьютеров мы немного писали в наших предыдущих материалах: этот И этот ).
Физики предположили, что квантовый компьютер с 49 кубитами будет производительность выше, чем у мировых суперкомпьютеров.
Однако создание чипов такого класса — достаточно сложная задача.
Кубиты — хрупкие объекты и могут сохранять суперпозицию всего несколько наносекунд. В этом случае колебания температуры или посторонняя молекула могут легко нарушить суперпозицию – декогеренция .
Чтобы решить эту проблему, физики создают устойчивые к ошибкам коды.
использовать низкие температуры и Ловушки Пеннинга , развиваются новые алгоритмы и т. д. Это тоже то, чем занимается Intel.
Особенности чипа Intel
Новый чип Intel получил название Озеро Тэнгл после группы озер на Аляске.Название является отсылкой к низким температурам и «запутыванию».
Устройство построено на основе предыдущая разработка Intel с 17 сверхпроводящими кубитами.
Число 17 было выбрано не случайно: именно столько кубитов необходимо для запуска кода квантовой коррекции ошибок, который является первым продемонстрировал Команда Google. Tangle Lake стал важным шагом для Intel, поскольку 49 кубитов допустимый исследователи, чтобы улучшить код исправления ошибок.
Кроме того, Интел поставляется Технология 49-кубитного чипа флип-чип , для передачи сигналов на более высоких скоростях и с меньшими помехами при близком расположении контактов.
Архитектура устройства построена с использованием схемы из сверхпроводящего металла , поэтому требует охлаждения до 20 мК.
Однако Intel намерена повысить температуру в будущих разработках.
Развитие квантовой экосистемы
Intel активно работает над тем, чтобы первой создать работающую квантовую систему.Майк Мэйберри, глава лаборатории Intel: верит Что квантовые компьютеры смогут решать прикладные задачи и достичь коммерческого успеха через 5–7 лет. Поэтому Intel заключила партнерские отношения с QuTech и другими компаниями для разработки и тестирования различных аппаратных и программных систем для квантовых вычислений.
Потребность в большом количестве кубитов побудила компанию и дальше инвестировать в разработку решений на основе спиновых кубитов.
Спиновые состояния электронов и атомных ядер рассматриваются на роль кандидатов в логические состояния кубитов.
Спиновые кубиты по размеру меньше сверхпроводниковых, а также в теории должно быть более надежный.
Следовательно, их можно масштабировать быстрее и с меньшим количеством ошибок.
В Интеле уже знать , как реализовать спиновые кубиты в кремнии с помощью технологии 300 мм и считают, что технология поможет ускорить разработку полноценной квантовой системы.
Помимо Intel, на кремний обратили внимание и австралийские учёные: им удалось разработать концепция триггерные кубиты («триггерные кубиты»).
Кубиты-триггеры представляют собой атомы фосфора, заключенные в кремний.
Сам кубит состоит из спина электрона и спина атомного ядра фосфора.
За счет электрического поля кубит меняет свое состояние: если вектор спина электрона направлен вниз, а вектор спина атома направлен вверх, то он равен нулю, в противном случае — единице.
Вот почему их называют флип-кубитами.
Ученые надеяться внедрить систему из 10 триггерных кубитов к 2022 году.
Ситуация на рынке
Другие компании также работают над квантовыми компьютерами.Некоторые, такие как D-Wave, уже продавать готовые решения (однако учтите, что их решение работает по принципу квантового отжига).
Команда IBM на выставке CES 2018 представлен прототип 50-кубитного квантового компьютера, разработка которого было сказано еще в ноябре 2017 года, похоже на люстру в стиле стимпанк.
Система берет 10 квадратных метров, а его процессор необходимо охладить до 10 мК, что на 10 мК ближе к абсолютному нулю по сравнению с конструкцией Intel. 
/ Фото IBM Исследования СС
К квантовому превосходству стремится и молодая компания Rigetti: одна из ключевых разработок стартапа — Лес 1.2 , который обеспечивает доступ к 26-кубитной виртуальной машине.
Компания ID Quantique предложения сервисы для защиты данных на основе квантового шифрования и Qubitekk работает создать универсальный квантовый компьютер — компьютер, который можно запрограммировать любым способом для решения широкого круга задач.
P.S. Другие статьи из нашего корпоративного блога:
- Организация блокчейна на VMware vSphere: от теории к практике
- Миграция между облаками с помощью инструментов VMware
- IaaS: Первые шаги после аренды облачной инфраструктуры
-
Чтение Зафиксированного Уровня Изоляции
19 Oct, 24 -
Желтый — Вакуум — Облако
19 Oct, 24 -
Релиз Umbraco 8.4: Cms Стала Еще Удобнее
19 Oct, 24 -
Спящий Кэш. Упражняться
19 Oct, 24 -
50 Оттенков Безопасности Drupal
19 Oct, 24 -
Jcrm — Наш Круче
19 Oct, 24
