Исследователи из Школы молекулярной инженерии имени Притцкера при Чикагском университете разработали новую конструкцию сверхпроводящего квантового процессора. Изобретение планируют использовать в крупномасштабных и долговечных суперкомпьютерах, пишет Phys.org.
В отличие от типичной конструкции квантового чипа, которая размещает обрабатывающие информацию кубиты на двумерной сетке, команда из Cleland Lab создала модульный квантовый процессор, включающий реконфигурируемый маршрутизатор в качестве центрального концентратора. Это позволяет любым двум кубитам соединяться и запутываться. В старой системе кубиты могли общаться только с соседними кубитами.
По словам экспертов, квантовые «переключатели» могут подключать и отключать любой кубит в течение нескольких наносекунд, обеспечивая высокоточные квантовые вентили и генерируя квантовой запутанности — фундаментальный ресурс для квантовых вычислений и связи.
«В принципе, нет ограничений на количество кубитов, которые могут подключаться через маршрутизаторы. Можно подключить больше кубитов, если нужна большая вычислительная мощность, при условии, что они умещаются в определенном пространстве», — говорит Сюньтао Ву, эксперт в области в области экономики и технологий из Чикагского университета.
Квантовые компьютеры — это высокоразвитые, но деликатные устройства, способные преобразовать много областей, включая телекоммуникации, здравоохранение и криптографию. Прежде чем квантовые компьютеры смогут в полной мере раскрыть свой потенциал, должны произойти некоторые вещи, связанные с изменением их масштабирования и гибкости использования.
Кроме того, нужно добиться отказоустойчивости, чтобы суперкомпьютеры научились выполнять сложные вычисления с небольшим количеством ошибок, в идеале превосходя вычислительную мощность современных классических компьютеров. Сверхпроводящая кубитная платформа, разработанная командой Cleland Lab, — один из многообещающих элементов, необходимых для производства по-настоящему эффективных устройств будущего.
Ранее Google представила мощнейший чип для квантовых вычислений. Благодаря 105 кубитам чип Willow показывает невероятные результаты производительности. Подробнее о его возможностях рассказано в другом материале Hi-Tech Mail.
9 декабря Google заявила, что нашла способ связать кубиты чипа Willow так, чтобы частота ошибок снижалась по мере увеличения количества кубитов. Представители компании также сообщили, что Willow может исправлять ошибки в режиме реального времени — это ключевой шаг на пути к тому, чтобы сделать квантовые машины более практичными.
В 2019 году IBM оспорила заявление Google о том, что квантовый чип американской корпорации справился с задачей, на решение которой классическому компьютеру потребовалось бы 10 000 лет.
Эксперты заявили, что задачу можно решить за два с половиной дня, используя другие технические предположения в классической форме подобной системе.