Нова технология ще позволи квантови изчисления без охлаждане до ултраниски температури
(снимка: CC0 Public Domain)
Британският стартъп Oxford Ionics е разработил технология, която може да направи квантовите изчисления масови. За функциониране на новия квантов компютър няма да са необходими охлаждащи инсталации на стойност милиони долари. Освен това разработчиците обещават, че техният подход ще увеличи максимално стабилизирането на изчислителния процес на физическо (атомно) ниво.
Гигантски компании като IBM и Google експериментират постоянно с квантови компютри, но това са много скъпи и ограничени системи. Те се основават на специални процесори за квантови изчисления, които функционират правилно само при температури, близки до абсолютната нула (-273 градуса по Целзий). В този случай единичен атом, който не е на правилното място в чипа, може да причини грешка в изчисленията.
Технологията EQC (Electronic Qubit Control – електронен контрол на кубитите), разработена от Oxford Ionics, ще позволи квантови изчисления без охлаждане до ултраниски температури. Според публикация на The Next Web, същността на технологията е в прилагането на променливи токове с различни напрежения към традиционен микрочип, което ще осигури образуване на магнитни полета около тях.
Всеки квантов бит в такава система се състои от отделни атоми. В нормалното си състояние тези атоми са на едно място за кратко време, което пречи да се правят изчисления с тях. За да ги стабилизират, разработчиците ги превръщат в йони чрез отстраняване на един електрон. Йоните имат електрически заряд, което им позволява да бъдат фиксирани на място вътре в магнитното поле – на микроскопично разстояние от самия чип.
Съоснователят на Oxford Ionics д-р Крис Балънс сравнява този ефект с играчките, при които предметите буквално висят във въздуха с помощта на магнити.
„Резултатът е най-доброто от двата свята: имаме чип, който може да бъде направен по традиционния начин за компютърни процесори и който ще работи при стайна температура, и в същото време получаваме идеален кубит, който се състои от отделни суспендирани йони в магнитно поле над чипа. Тъй като кубитите не са създадени нарочно, грешките са невъзможни: природата гарантира, че всеки отделен атом е абсолютно идентичен с всеки друг”, казва Баланс.
За разлика от други системи, които използват магнитно улавяне на йони, Oxford Ionics не прилага лазери в разработката си. По думите на Баланс, този подход е ефективен само в много малки системи, а на макро-ниво (дори на ниво чип) ще бъде изключително трудно да се приложи и интегрира. Освен това, колкото по-голям е размерът на процесора и броят на кубитите, толкова по-голяма е вероятността от грешки.
При тестване в сегашния ѝ вид, системата показа на пръв поглед много добри резултати, поставяйки редица рекорди по отношение и на изчислителната производителност, и на скоростта, и на броя на грешките. Изследванията на Баланс са споменати в миналогодишната публикация на Нобеловия комитет за Нобеловата награда по физика.
Инвеститорите също видяха потенциал в компанията. Миналата седмица Oxford Ionics обяви инвестиция от £30 милиона. Тези пари ще бъдат използвани за пускане на технологията на пазара. Според Балънс, през следващите години квантовите компютри ще започнат да решават практически изчислителни проблеми, с които съвременните компютри не могат да се справят.