Az Atom Computing azt állítja, hogy új kvantumszámítógépe több mint 1,000 qubittel rendelkezik

Az Atom Computing azt állítja, hogy új kvantumszámítógépe több mint 1,000 qubittel rendelkezik

Időbélyeg: 25. október 2023. 3:50
Atom Computing Says Its New Quantum Computer Has Over 1,000 Qubits PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

A kvantumszámítógépek skálája gyorsan növekszik. 2022-ben Az IBM 433 qubit-es Osprey chipjével szerezte meg az első helyet. Tegnap, Az Atom Computing bejelentette egy 1,180 kvbites semleges atom kvantumszámítógéppel növelték az IBM-et.

Az új gép egy parányi atomrácson működik, amelyet a helyén tartják, és lézerekkel manipulálnak egy vákuumkamrában. A cég első 100 qubit-es prototípusa egy 10 x 10-es stroncium atomokból álló rács volt. Az új rendszer egy 35 x 35-ös itterbium atomokból álló rács (fent látható). (A gépben 1,225 atom számára van hely, de az Atom eddig 1,180 atommal végzett teszteket.)

A kvantumszámítástechnikai kutatók egy sor qubiten – a hagyományos számítástechnikában a tranzisztorok által képviselt bitek kvantum megfelelőjén – dolgoznak, többek között apró szupravezető huzalhurkokon (Google és IBM), befogott ionokon (IonQ) és fotonokon. De az Atom Computing és más cégek, mint például a QuEra, úgy vélik, hogy a semleges atomok – vagyis az elektromos töltés nélküli atomok – nagyobb méretarányúak.

Ennek az az oka, hogy a semleges atomok hosszabb ideig képesek megőrizni kvantumállapotukat, és természetesen bőségesek és azonosak. A szupravezető qubitek érzékenyebbek a zajra és a gyártási hibákra. A semleges atomok szorosabban is elhelyezhetők ugyanabban a térben, mivel nincs töltésük, amely zavarhatja a szomszédokat, és vezeték nélkül vezérelhetők. A semleges atomok pedig lehetővé teszik a szobahőmérsékletű beállítást, szemben a más kvantumszámítógépek által megkövetelt közel abszolút nulla hőmérsékletekkel.

Lehet, hogy a cégnek van valami. Mostanra mindössze két év alatt egy nagyságrenddel megnövelték a qubitek számát a gépükben, és úgy gondolják, hogy tovább tudnak menni. A technológiát ismertető videóban, Rob Hays, az Atom vezérigazgatója azt mondja, hogy „egy köbcentiméternél kevesebb kubitre skálázható utat látnak”.

„Úgy gondoljuk, hogy a kihívások mennyisége, amelyekkel szembe kell néznünk, hogy 100-ról 1,000-re léphessünk, valószínűleg lényegesen nagyobb, mint amennyi kihívással kell szembenéznünk, ha arra megyünk, ahova tovább akarunk menni – 10,000 100,000, XNUMX XNUMX” – az Atom társalapítója. és Ben Bloom műszaki igazgató mondta Ars Technica.

De a lépték nem minden.

A kvantumszámítógépek rendkívül finomak. A qubitokat kóbor mágneses mezők vagy gázrészecskék üthetik ki a kvantumállapotokból. Minél többször történik ez, annál kevésbé megbízhatóak a számítások. Míg a méretezésre néhány évvel ezelőtt nagy figyelmet fordítottak, a hangsúly a méretarányos hibajavításra helyeződött át. Valóban, az Atom Computing új számítógépe nagyobb, de nem feltétlenül erősebb. Az egész még nem használható egyetlen számítás futtatására, például a hibák felhalmozódása miatt, ahogy a qubitszám emelkedik.

A közelmúltban azonban mozgások történtek ezen a téren. Az év elején a cég bemutatta a a számítás közbeni hibák ellenőrzésének képessége és potenciálisan kijavíthatja ezeket a hibákat anélkül, hogy magát a számítást megzavarná. Összességében minimálisra kell csökkenteniük a hibákat a qubitek hűségének növelésével. Recent papírok, mindegyik biztató fejlődést mutat in alacsony hibaszintű megközelítések a semleges atom kvantumszámítására, adjon új életet a törekvésnek. A hibák csökkentése részben mérnöki probléma lehet, amely jobb felszereléssel és tervezéssel megoldható.

„A semleges atomok visszatartása mindaddig, amíg ezek a cikkek meg nem jelentek, mind a klasszikus dolgok voltak, amelyeket a semleges atomok szabályozására használunk” – mondta Bloom. „És ez lényegében azt mutatta, hogy ha tud a klasszikus dolgokon dolgozni – mérnöki cégekkel, lézergyártókkal (amit csinálunk) –, akkor valóban le tudja nyomni ezt a zajt. És most hirtelen ezzel a hihetetlenül, hihetetlenül tiszta kvantumrendszerrel maradsz.”

A semleges atomos kvantumszámítógépek hibajavítása mellett, Az IBM idén bejelentette, hogy hibajavító kódokat fejlesztett ki a kvantumszámításhoz ami egy nagyságrenddel csökkentheti a szükséges qubitek számát.

Ennek ellenére, még hibajavítással is, a nagyméretű, hibatűrő kvantumszámítógépeknek több százezer vagy millió fizikai qubitre lesz szükségük. És más kihívások is léteznek – például mennyi ideig tart az egyre nagyobb számú atom mozgása és összefonódása. E kihívások jobb megértése és megoldása az oka annak, hogy az Atom Computing a hibajavítással egyidejűleg a léptékre törekszik.

Addig is az új gép használható kisebb problémákra. Bloom elmondta, hogy ha egy ügyfél egy 50 qubites algoritmus futtatása iránt érdeklődik – a cég jövőre szeretné felajánlani a számítógépet partnereinek –, akkor többször is le kell futtatnia a teljes számítógép használatával, hogy gyorsabban kapjon megbízható választ.

Az olyan óriáscégek területén, mint a Google és az IBM, lenyűgöző, hogy egy startup ilyen gyorsan méretezte a gépeit. De az Atom Computing 1,000 qubites határa valószínűleg nem sokáig állja meg önmagát. Az IBM az tervezi az 1,121 qubit-es Condor chipjének befejezését később ebben az évben. A vállalat emellett egy moduláris megközelítést is követ – nem úgy, mint a laptopokban és telefonokban szokásos többchipes processzorok –, ahol a méretarányt sok kisebb chip összekapcsolásával érik el.

Még mindig bent vagyunk a kvantumszámítás születőben lévő szakaszai. A gépek hasznosak kutatáshoz és kísérletezéshez, de gyakorlati problémákhoz nem. Bátorító a több megközelítés, amely előrelépést tesz a léptékben és a hibajavításban – ez a terület két nagy kihívása. Ha ez a lendület a következő években is folytatódik, akkor az egyik ilyen gép végre megoldhatja az első olyan hasznos problémát, amelyet egyetlen hagyományos számítógép sem tudott.

A kép forrása: Atom Computing

Időbélyeg:

Még több Singularity Hub