Свет вместо холода: Psiquantum решил основную проблему в квантовых расчетах

Приручив фотоны, можно будет произвести миллионы квантовых чипов за короткое время.

На прошлой неделе American Startup Psiquantum объявил, что он решил ключевую проблему на квантовых компьютерах — он узнал, как производить массовые квантовые чипы. В течение долгого времени компания работала в закрытом режиме, пока не привлекла внимание с высоким профильным финансированием в 2021 году. В прошлом году ей удалось получить еще две крупные инвестиции.

Инженеры PSIQUANTUM ставят Фотон квантовые расчетыхотя большинство экспертов считали эту технологию беспрепятственной. Метод позволяет кодировать информацию в отдельных частицах света, что дает три основных преимущества: почти полное отсутствие помех, очень высокая скорость и прямая совместимость с оптическими сетями. Тем не менее, до сих пор технология не смогла развиваться из -за серьезных технических трудностей: фотоны движутся слишком быстро, легко терять, и ее чрезвычайно трудно создать и зарегистрироваться.

В новой статье, опубликованной в Nature, которая уже была рассмотрена, компания представляет Фотон квантовому оборудованию, которое может быть изготовлено в промышленном масштабеС Разработчики уверены: их подход позволит увеличить силу квантовых систем без серьезных ограничений.

Обычные компьютеры хранят информацию в виде битов — нулей и единиц. Квантовые системы работают с кубиками — квантовые биты, которые могут быть записаны по -разному. В настоящее время ведущие схемы ведут: для работы требуется сложная система охлаждения, которая сохраняет температуру вокруг абсолютного нуля. Google, IBM и Rigetti выбрали этот подход — компании часто хвастаются тем, что они достигли »квантовое превосходство«(Их машины превосходят обычные компьютеры в частности) или»квантовая утилита«(Расчеты могут быть применены на практике).

Вторым в популярности являются квантовые компьютеры на основе пойманный — Они разработаны Ionq и Honeywell. Они хранятся в специальных электромагнитных ловушках, а кубики регистрируются в энергетических состояниях частиц. Есть и другие технологии: системы с нейтральные атомы., Кремниевые кубикиискусственные дефекты в бриллиантах и ​​необычных схемы кодирования фотонов. Все эти решения можно купить за большую сумму или использовать облаком Ecoron, но разработчики предупреждают: до сих пор они подходят только для экспериментов.

Обычные биты в современных системах работают почти безупречно: ошибка (когда ноль случайно изменяется на единицу) происходит только один раз на триллионных операциях. Psiquantum еще не достиг такой точности, но показывает впечатляющие результаты. Инженеры создали везда нитрида кремния, где сигнал почти никогда не теряется, очень точные детекторы, способные регистрировать отдельные фотоны, и почти идеальные соединения между компонентами. Ошибки возникают только в 0,02% от одной кабинической операций и в 0,8% случаев при использованных парах кубиков.

Самый важный прорыв PSIQUANTUM — Новый способ преодоления квантовых системных ошибокС Инженеры применили метод слияния частиц, который гораздо более эффективен, чем предыдущие подходы. Разработчики сейчас стремятся сделать технологию идеально устойчивой к ошибкам: если количество отказов может быть уменьшено до определенного минимума, их можно устранить в течение неограниченного времени.

Тем не менее, эксперты скептически относятся к этим заявлениям. Как правило, измерения проводятся только на нескольких или трех кубах, в то время как в истинной квантовой машине каждый вычислительный элемент будет взаимодействовать с миллионами, миллиардами и даже соседями триллиона.

Работа над новой технологией была выполнена в сочетании с производителем полупроводников GlobalFoundries. Все важные компоненты — источники и детекторы фотонов, логических ворот и схем коррекции ошибок — размещены на кремниевой чипе. GlobalFoundries уже произвела миллионы таких чипов.