Квантовите компютри са следващата граница в технологиите – използване на законите на квантовата механика за решаване на проблеми, които са твърде сложни за класическите компютри – и стартъп на име Atom Computing направи смело твърдение: тестват квантов компютър с 1 180 кюбита, който може да бъде достъпен през следващата година, изпреварвайки гиганти като IBM и Google. Това е значителен скок в сравнение с предишната им система, която работеше само със 100 кюбита.
Това са много кюбити, които са основните единици на квантовата информация. В перспектива, най-мощният квантов компютър на IBM е Osprey, който има 433 кюбита, а IBM работи по предстоящия си модел Condor, който ще увеличи броя на кюбитите до 1121. Sycamore на Google има 70 кюбита.
Atom Computing може би е на път да постигне нещо голямо в квантовата сфера. Те са избрали да използват неутрални атоми за своите кюбити – ход, който обещава както стабилност, така и възможност за увеличаване на мащаба. С помощта на лазери те са проектирали мрежа, в която тези атоми могат да бъдат прецизно разположени и манипулирани. Освен това те съхраняват квантовите данни в ядрения спин на атома, който се влияе по-малко от смущенията на околната среда. Това дава възможност за по-дълго и непрекъснато изпълнение. Сякаш са напълнили малка стая с таланти от най-високо ниво, което е довело до гъста масива от високопроизводителни кюбити.
И те не спират дотук. Те са разширили мрежата си от 10×10 до впечатляващите 35×35, предлагайки още по-голям потенциал за квантови постижения.
Въпреки това, както при всички новаторски неща, и тук има звездички и възражения.
Макар че системата на Atom Computing може да се похвали с впечатляващ брой кюбити, процентът на грешките при операции с отделни кюбити е много висок. Представете си, че имате автопарк от суперавтомобили, но само няколко от тях могат да се движат с максимална скорост, без да се повредят. Това е предизвикателството, пред което е изправен Atom Computing. Техният квантов компютър – въпреки огромния си брой кюбити – се нуждае от значителна проверка на грешките, което го прави непрактичен за сложни изчисления в момента.
Atom Computing очаква да реши този проблем в близко бъдеще, като в официално съобщение за пресата заявява, че е „на път към устойчиви на грешки квантови компютри през това десетилетие“.
Атом твърди, че има заобиколен вариант за справяне с този проблем.
„Всъщност просто ще използваме всички тези кюбити, тъй като всички те са идентични, за да паралелизираме изчисленията“, казва Бен Блум, основател и главен технически директор на Atom, пред Ars Technica. „Така че, ако някой ни предаде 50-кубитов алгоритъм, ние ще направим този 50-кубитов алгоритъм на всички наши кюбити и след това ще ви дадем резултатите по-бързо.“
Блум доразвива предизвикателствата, пред които са изправени квантовите изчисления, базирани на неутрални атоми.
„Нещото, което спираше неутралните атоми… бяха всички класически неща, които използваме, за да контролираме неутралните атоми“, каза той. „И това, което по същество показа, е, че ако можете да работите върху класическите неща – да работите с инженерни фирми, да работите с производители на лазери (което е нещо, което правим) – всъщност можете да намалите целия този шум.
„Сега изведнъж ви остава тази невероятно, невероятно чиста квантова система“, каза той пред сайта.
В сферата на квантовите компютри като потенциални кюбити се изследват както неутрални атоми, така и йони. Неутралните атоми могат да бъдат улавяни и манипулирани с помощта на лазери, докато йоните – заредените атоми – се улавят с помощта на електромагнитни полета. Въпреки че квантовите компютри, базирани на йони, са постигнали значителен напредък, те се сблъскват с предизвикателства при увеличаването на мащаба. Неутралните атоми, които Atom Computing проучва, предлагат обещаваща алтернатива с потенциал за бързо мащабиране.
Ако усилията на Atom Computing се увенчаят с успех, може би ще имаме бъдеще с мащабируеми – и надеждни – квантови компютри, когато изследователите насочат вниманието си към неутралните атоми.
Междувременно IBM – основен играч в квантовата сфера – се е насочила към квантов компютър със 100 000 кюбита. Най-мощният им квантов компютър досега, IBM Osprey, разполага с 433 кюбита, но предстоящият им „Kookaburra“, 1386 кюбитов многочипов процесор, е планиран за пускане на пазара през 2025 г. Atom Computing също работи по постигането на подобен крайъгълен камък.
Изображение: IBM
Така че, въпреки че съобщението на Atom Computing несъмнено представлява скок напред, е важно да се смекчат очакванията. Квантовата сфера все още е изпълнена с предизвикателства и макар броят на кюбитите да се увеличава, ефективността и надеждността са тези, които ще определят истинските лидери в тази надпревара.
