Компанія IBM (International Business Machines) заявила про свій намір побудувати квантовий комп'ютер на 100 тисяч кубітів, повідомляє MIT technology Review. Проєкт збираються реалізувати протягом наступних десяти років і витратити на нього $100 млн, про що представники компанії сказали під час саміту G7 у Хіросімі, Японія.
Для реалізації цього амбітного проєкту IBM вже співпрацює з Університетом Токіо та Університетом Чикаго. Ідея полягає в тому, що 100 000 кубітів працюватимуть у парі з кращими "класичними" суперкомп'ютерами, щоб досягти нових проривів у областях, таких як розробка ліків, виробництво добрив, підвищення ефективності батарей та багатьох інших.
"Я називаю це квантово-орієнтованим суперобчисленням", — сказав віцепрезидент IBM за квантовими технологіями Джей Гамбетта. Квантові комп'ютери зберігають та обробляють інформацію за допомогою особливих властивостей елементарних частинок: електрони, атоми та маленькі молекули можуть знаходитися одночасно в кількох енергетичних станах, що називається суперпозицією, а стани частинок можуть бути пов'язані один з одним,
або заплутані. Це означає, що інформація може бути закодована та оброблена новими способами, відкриваючи двері до ряду обчислювальних завдань, неможливих для класичних комп'ютерів.
Що не так із квантовими обчисленнямиПоки що квантові комп'ютери не показали нічого такого, з чим не змогли впоратися стандартні суперкомп'ютери. Це багато в чому пов'язано з тим, що у них не вистачає кубітів і тому, що системи легко порушуються найменшими обуреннями у навколишньому середовищі, які фізики називають шумом.
Дослідники активно і успішно працюють над нівелюванням цієї проблеми, але багато хто вважає, що квантові системи повинні значно збільшитися в розмірах, щоб бути дійсно корисними, оскільки вони зможуть виділити більшу частину своїх кубітів для виправлення помилок, спричинених шумом.
Проблема "енергетичної ненажерливості"Крім шуму квантові комп'ютери, як і будь-які інші комп'ютерні системи, страждають від необхідності значного використання енергії. І це найголовніша для них проблема. На даний момент для роботи кожного із надпровідних кубітів IBM потрібно близько 65 Вт.
"Якщо я хочу створити квантовий комп'ютер на 100 000 кубітів, це вимагатиме багато енергії: мені знадобиться батарея розміром як будівля, атомна електростанція та мільярд доларів, щоб зробити одну машину", — каже Гамбетта. "Це явно неможливо. Щоб збільшити кількість від сьогоднішніх 5000 до 100 000 кубітів, нам явно потрібні інновації", — зазначає він.
IBM вже провела підтверджуючі експерименти, що показують, що інтегральні схеми, засновані на технології "комплементарних оксидів металів і напівпровідників" (CMOS), можуть бути встановлені поруч із холодними кубитами, щоб керувати ними всього з десятками міліватів. Крім того, визнає він, технології, необхідної для квантово-орієнтованих суперкомп'ютерів ще не існує: саме тому академічні дослідження є життєво важливою частиною проекту.
Хто конкурує з IBMIBM не перша ставить такі великі цілі. Google заявила, що планує досягти мільйона кубитів до кінця десятиліття, хоча через корекцію помилок лише 10 000 будуть доступні для обчислень. Компанія IonQ з Меріленда прагне мати 1024 "логічних кубіти", кожен з яких складатиметься з коригувального помилки ланцюжка з 13 фізичних кубітів, що виконують обчислення до 2028 року. Компанія PsiQuantum з Пало-Альто, як і Google, також прагне побудувати квантовий комп'ютер на мільйон кубитів, але вона не розкриває своїх термінів чи вимог щодо корекції помилок.
Раніше Фокус писав, що квантовий комп'ютер навчили пам'ятати "своє минуле" : чому це так важливо.
