Atom Computing dice que su nueva computadora cuántica tiene más de 1,000 Qubits

Atom Computing dice que su nueva computadora cuántica tiene más de 1,000 Qubits

Sello de tiempo: 25 de octubre de 2023 3:50 p.m.
Atom Computing dice que su nueva computadora cuántica tiene más de 1,000 Qubits PlatoBlockchain Data Intelligence. Búsqueda vertical. Ai.

La escala de las computadoras cuánticas está creciendo rápidamente. En 2022, IBM se hace con el primer puesto con su chip Osprey de 433 qubits. Ayer, Se anuncia la computación atómica Han superado a IBM con una computadora cuántica de átomo neutro de 1,180 qubits.

La nueva máquina funciona con una pequeña rejilla de átomos mantenidos en su lugar y manipulados por láseres en una cámara de vacío. El primer prototipo de 100 qubit de la compañía fue una cuadrícula de 10 por 10 átomos de estroncio. El nuevo sistema es una rejilla de 35 por 35 de átomos de iterbio (que se muestra arriba). (La máquina tiene espacio para 1,225 átomos, pero Atom hasta ahora ha realizado pruebas con 1,180).

Los investigadores de computación cuántica están trabajando en una variedad de qubits (el equivalente cuántico de los bits representados por transistores en la computación tradicional), incluidos pequeños bucles de cables superconductores (Google e IBM), iones atrapados (IonQ) y fotones, entre otros. Pero Atom Computing y otras empresas, como QuEra, creen que los átomos neutros (es decir, átomos sin carga eléctrica) tienen un mayor potencial de escala.

Esto se debe a que los átomos neutros pueden mantener su estado cuántico por más tiempo y son naturalmente abundantes e idénticos. Los qubits superconductores son más susceptibles al ruido y a los defectos de fabricación. Los átomos neutros también pueden agruparse más estrechamente en el mismo espacio, ya que no tienen carga que pueda interferir con los vecinos y pueden controlarse de forma inalámbrica. Y los átomos neutros permiten una configuración a temperatura ambiente, a diferencia de las temperaturas casi cero absolutas que requieren otras computadoras cuánticas.

Es posible que la empresa haya descubierto algo. Ahora han aumentado el número de qubits de su máquina en un orden de magnitud en sólo dos años y creen que pueden ir más lejos. En un vídeo explicando la tecnología., Rob Hays, director ejecutivo de Atom, dice que ven "un camino para escalar a millones de qubits en menos de un centímetro cúbico".

"Creemos que la cantidad de desafíos que tuvimos que enfrentar para pasar de 100 a 1,000 es probablemente significativamente mayor que la cantidad de desafíos que enfrentaremos cuando pasemos a lo que queramos hacer a continuación: 10,000 100,000, XNUMX XNUMX", cofundador de Atom. y el director de tecnología Ben Bloom les dijo a Ars Technica.

Pero la escala no lo es todo.

Las computadoras cuánticas son extremadamente delicadas. Los qubits pueden ser expulsados ​​de los estados cuánticos por campos magnéticos perdidos o partículas de gas. Cuanto más sucede esto, menos fiables son los cálculos. Mientras que el escalamiento recibió mucha atención hace unos años, la atención se ha desplazado hacia la corrección de errores al servicio de la escala. De hecho, la nueva computadora de Atom Computing es más grande, pero no necesariamente más poderosa. Todo el sistema todavía no se puede utilizar para ejecutar un único cálculo, por ejemplo, debido a la acumulación de errores a medida que aumenta el número de qubits.

Sin embargo, recientemente ha habido movimientos en este frente. A principios de este año, la empresa demostró la capacidad de comprobar si hay errores a mitad del cálculo y potencialmente corregir esos errores sin alterar el cálculo en sí. También necesitan mantener los errores al mínimo aumentando la fidelidad de sus qubits. Rartículos recientes, cada uno mostrando un progreso alentador in enfoques de bajo error a la computación cuántica de átomos neutros, dan nueva vida al esfuerzo. La reducción de errores puede ser, en parte, un problema de ingeniería que puede resolverse con mejores equipos y diseño.

"Lo que ha frenado a los átomos neutros, hasta que se publicaron esos artículos, han sido simplemente todas las cosas clásicas que utilizamos para controlar los átomos neutros", dijo Bloom. “Y lo que esencialmente ha demostrado es que si se puede trabajar en lo clásico (trabajar con empresas de ingeniería, trabajar con fabricantes de láser (que es algo que estamos haciendo)), en realidad se puede reducir todo ese ruido. Y ahora, de repente, te quedas con este sistema cuántico increíblemente puro”.

Además de la corrección de errores en computadoras cuánticas de átomos neutros, IBM anunció este año que ha desarrollado códigos de corrección de errores para la computación cuántica eso podría reducir la cantidad de qubits necesarios en un orden de magnitud.

Aún así, incluso con la corrección de errores, las computadoras cuánticas a gran escala y tolerantes a fallas necesitarán cientos de miles o millones de qubits físicos. Y también existen otros desafíos, como cuánto tiempo lleva moverse y entrelazar un número cada vez mayor de átomos. Comprender mejor y trabajar para resolver estos desafíos es la razón por la que Atom Computing persigue la escala al mismo tiempo que la corrección de errores.

Mientras tanto, la nueva máquina se puede utilizar en problemas menores. Bloom dijo que si un cliente está interesado en ejecutar un algoritmo de 50 qubit (la compañía pretende ofrecer la computadora a sus socios el próximo año) lo ejecutaría varias veces usando toda la computadora para llegar a una respuesta confiable más rápidamente.

En un campo de gigantes como Google e IBM, es impresionante que una startup haya escalado sus máquinas tan rápidamente. Pero no es probable que la marca de 1,000 qubits de Atom Computing se mantenga sola por mucho tiempo. IBM es planea completar su chip Condor de 1,121 qubit después en este año. La compañía también está adoptando un enfoque modular, similar a los procesadores multichip comunes en computadoras portátiles y teléfonos, donde la escala se logra vinculando muchos chips más pequeños.

Todavía estamos en el etapas nacientes de la computación cuántica. Las máquinas son útiles para la investigación y la experimentación, pero no para problemas prácticos. Es alentador que múltiples enfoques avancen en escala y corrección de errores, dos de los grandes desafíos del campo. Si ese impulso continúa en los próximos años, una de estas máquinas podría finalmente resolver el primer problema útil que ninguna computadora tradicional podría jamás resolver.

Crédito de la imagen: Computación atómica

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