Десктоп системата на Quantum Brilliance е истински пробив в квантовите

Десктоп системата на Quantum Brilliance е същински пробив в квантовите калкулации
(снимка: Quantum Brilliance)

Австралийско-германска компания създава мощни квантови ускорители с размерите на графични карти. Те работят при стайна температура, надминавайки днешните големи, крио-охлаждани квантови суперкомпютри – и скоро ще бъдат задоволително дребни, с цел да се побират даже в мобилни устройства.

За момента свръхпроводящите квантови компютри са големи и необикновено взискателни машини. Те би трябвало да бъдат изолирани от всичко, което може да повлияе на спина на електрона и да провали изчисленията, отбелязва. Затова се построява мощна механична изолираност посредством вакуумни камери, където в пространство от 1-2 кубични метра могат да останат единствено няколко молекули. Специални железни обвивки пазят квантовите системи от всевъзможни външни електромагнитни сили.

Не по-малко значима е температурата. Всеки атом с температура над безспорната нула е по формулировка в положение на осцилация и всяка температура над 10-15 хилядни от градуса над безспорната нула въздейства на кюбитите до точката, в която те не могат да поддържат „ координация ” (кохерентност). Затова множеството модерни квантови компютри би трябвало да бъдат „ свиреп ” охлаждани посредством криогенни технологии – комплицирано съоръжение, което прави системите скъпи и сложни за поддържане.

Всичко това значи, че квантовите калкулации не са налична, портативна или елементарно мащабируема технология. Но една нова австралийска компания споделя, че е създала квантов микропроцесор, който не се нуждае от нито една от въпросните сложности. Всъщност системата работи „ щастливо ” при стайна температура. В момента тя е с размера на долап. Скоро ще бъде с размерите на прилична графична карта, а не след дълго може да стане задоволително дребна, с цел да се побере в мобилни устройства като смарт телефоните.

Ако младата компания направи това, което дава обещание, ще можем да интегрираме преимуществата на квантовите калкулации в устройства от съвсем всевъзможен размер, освобождавайки тази мощна нова технология от рестриктивните мерки на размера и разноските на суперкомпютрите. Разтърсваща смяна, нали?

е учредена през 2019 година вследствие на проучвания, извършени от нейните създатели в Австралийския народен университет. Там те са създали техники за произвеждане, мащабиране и надзор на кюбити, вградени в синтетичен елмаз.

Само по себе си творението на Quantum Brilliance не е ново – квантовите кюбити на стайна температура съществуват пробно повече от 20 години. Приносът на австралийската компания е в това по какъв начин точно да се създават тези дребни системи, в миниатюризирането и консолидираното на контролните структури, които са нужни за приемане на информация в и отвън кюбитите – двете основни области, които до този миг пречат на квантовите устройствата да станат налични.
още по тематиката
„ Диамантът е доста корав материал ”, споделя съоснователят на QB и основен действен шеф Марк Луо. „ Той в действителност може да резервира доста от тези свойства – позволявайки на квантовите феномени да бъдат по-стабилни спрямо други системи, разработвани по света ”.

Основното свойство, което се употребява в тази ситуация, е нуклеарното въртене, а не въртенето на електрон, изяснява Марк Матингли-Скот, който ще управлява интервенциите на компанията в Германия. „ Атомът се въздейства доста по-малко за топлинните трептения да вземем за пример от електрон, тъй че по този метод можем да ги пуснем да работят при ”.

Quantum Brilliance към този момент е построила редица „ Квантови комплекти за разработка ” във тип на шкафове, всеки с към 5 кюбита, с които да се работи, и ги предлага на клиенти за относителен разбор, интеграция, благоприятни условия за взаимно планиране – и с цел да разреши на фирмите да стартират да създават свои лични системи, които да бъдат на практика потребни и преференциални, откакто излязат на пазара.

Очаква се по този начин да бъде образуване 50-кюбитова продуктова линия, наречена „ Квантов акселератор ” – до към 2025 година „ Ние считаме, че в границите на десетилетие ще можем да създадем и квантова технология от вида система-върху-чип, предопределена за мобилни устройства ”, споделя Луо.

„ По отношение на комерсиализацията ние имаме суперкомпютърния център Pawsey, който понастоящем е най-големият в Южното полукълбо, съсобственост на CSIRO и някои други университети. Създадохме, всъщност, първия австралийски център за квантови нововъведения за суперкомпютри и програмата Pawsey Pioneer, в която промишлеността и изследователските групи могат да употребяват нашата квантова операционна система ”, добавя Луо.

„ Изграждаме първата в света диамантена квантова изчислителна система, работеща на стайна температура, в Pawsey, която би трябвало да е подготвена през първото тримесечие на 2022 година – трябваше да я инсталираме този месец, само че поради закъсненията поради Covid се забавихме. Планираме да изградим сходна система и в Германия, заради което сме толкоз щастливи, че Марк се причисли към нас, с цел да управлява интервенциите ни в Европа и Германия ”, обобщава съоснователят на QB.

Квантовите калкулации ще могат да се интегрират в устройства от съвсем всевъзможен размер
(снимка: Quantum Brilliance)

Но по какъв начин се оправят новите квантови компютри спрямо „ обичайните ” свръхпроводящи квантови компютри? Изключително добре, твърди Матингли-Скот.

„ Има един коефициент на полза, който да приложите към способността на обособените кюбити да бъдат потребни – и това е времето на „ координация ”. Свръхпроводящите кюбити нормално резервират своята кохерентност за може би 100-150 микросекунди. В диамантените системи със стайна температура приказваме за цели милисекунди. Това е към хиляда пъти по-продължително време – което значи, че можете да извършите доста повече ”, споделя експертът.

Но това е една част от уравнението; другата част е процентът на грешките. „ всъщност имат % на неточности, даже преди да изгубят „ координация ” и да се изпаднат в чиста случайност. Степента на неточности, която получаваме с нашата технология, е доста, доста добра ”, добавя той.

Как ще се промени светът при навлизането на новата технология? Очакванията на основателите на системата са първите ѝ приложения да бъдат за решение задания, свързани със преструване на съвсем всичко с атомна конструкция, която демонстрира квантово-механично държание. Това може да бъде фармакологично създаване на медикаменти, създаване на електроди за акумулатори, генериране на сила – все области, където новият тип уреди биха могли да окажат неотложно влияние.

Приложение ще има и в математическите интервенции, които залягат в основата на и изкуствения разсъдък – бързо разрастваща се област сама по себе си. Технологията може да откри място в задания, които включват оптимизация, да вземем за пример опити за понижаване на потреблението на сила в цяла световна бизнес-структура на огромна логистична компания.

„ Потенциалното влияние на квантовите калкулации върху бизнеса е, че ще трансформират радикално съвсем всичко, което вършим, и метода, по който го вършим. Ако можете да премахнете условието за криогенно изстудяване на компютъра, той изцяло трансформира цената, която ви предлага ”, споделя Матингли-Скот.

„ В нашия петгодишен проект да създадем квантов акселератор с размерите на графична карта има доста несигурности и незнайни променливи. Но ние не чакаме никакви вълшебни нови технологии. Знаем по какъв начин да стигнем до това устройство, просто би трябвало да запретнем ръкави и да го създадем. И да го индустриализираме, да увеличим добивите и потенциала ”, заключава Скот.