NEC sviluppa la prima cella unitaria al mondo che facilita il ridimensionamento fino a un'architettura di ricottura quantistica completamente connessa

TOKYO, 17 marzo 2022 – (JCN Newswire) – NEC Corporation (TSE: 6701) ha sviluppato la prima cella unitaria con schema LHZ(1) al mondo che facilita il passaggio a un'architettura completamente connessa utilizzando bit quantici parametrin(2) superconduttori (qubit ). NEC è riuscita a dimostrare le operazioni di ricottura quantistica utilizzando questi qubit, che consentiranno calcoli ad alta precisione. Grazie a questo risultato, NEC ha compiuto ulteriori progressi verso la produzione di una macchina di ricottura quantistica(3), che è un tipo di computer quantistico.

L'ottimizzazione combinata è importante per trovare soluzioni a problemi sociali complessi. Mira a trovare la soluzione ottimale da un enorme insieme di potenziali scelte. Nel 1999, NEC ha sviluppato un qubit superconduttore da utilizzare nei computer quantistici di tipo gate. Da allora, NEC ha applicato la tecnologia nella ricerca e sviluppo di una macchina di ricottura quantistica che utilizza qubit di parametri superconduttori in grado di risolvere problemi di ottimizzazione combinatoria ad alta velocità e con grande precisione.

NEC ha sviluppato una cella unitaria a quattro qubit dello schema LHZ. Ciò consente il ridimensionamento a più qubit logici completamente connessi utilizzando parametri superconduttori e tecnologia di accoppiamento di circuiti. NEC ha raggiunto un primato mondiale risolvendo con successo problemi di ottimizzazione combinatoria su piccola scala tramite la ricottura quantistica utilizzando questa nuova tecnologia. In un'altra novità mondiale, NEC ha anche sviluppato una tecnologia di struttura tridimensionale che collega in modo efficiente molte celle unitarie dello schema LHZ disposte secondo uno schema a tessere con dispositivi esterni.

Replicando la cella unitaria in un pattern a tile, è possibile creare facilmente una struttura in cui molti qubit sono collegati logicamente tra loro, pur mantenendo le caratteristiche del parametron superconduttore che le consentono di eseguire calcoli con elevata precisione. NEC ha compiuto progressi verso la realizzazione di una macchina di ricottura quantistica in grado di risolvere problemi di ottimizzazione combinatoria complessi e su larga scala ad alta velocità.

NEC sta lavorando allo sviluppo di una macchina di ricottura quantistica che utilizza parametri superconduttori come progetto(4) commissionato dalla New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO). NEC sta attualmente conducendo attività di ricerca e sviluppo per migliorare l'integrazione dei parametri di superconduzione in un'architettura completamente connessa, con l'obiettivo di realizzare macchine di ricottura quantistica entro il 2023. NEC utilizzerà questi risultati come elementi costitutivi per accelerare ulteriormente lo sviluppo dei computer quantistici.

(1) Schema LHZ: LHZ è l'abbreviazione di una tecnica proposta da Lechner, Hauke ​​e Zoller. Con l'aumento del numero di qubit, diventa difficile nell'hardware collegare direttamente ciascun qubit a ciascuno degli altri qubit. Per risolvere questo problema, ParityQC ha proposto con LHZ una trasformazione che consente di ottenere qubit completamente connessi utilizzando qubit fisicamente connessi solo ai loro vicini più vicini. Una cella unitaria, composta da quattro qubit e un circuito di accoppiamento centrale che li collega, può essere replicata utilizzando un pattern simile a una piastrella.
Informazioni su ParityQC: https://parityqc.com/
(2) Parametron superconduttore: un circuito risonante superconduttore composto da giunzioni Josephson e condensatori che oscilla con fasi diverse e può essere utilizzato come qubit. La durata del qubit (che determina il limite superiore del tempo per il quale è possibile il funzionamento ad alta velocità) è un ordine di grandezza maggiore di quella dei qubit a flusso magnetico. Si prevede che i calcoli eseguiti entro un periodo di tempo fisso avranno una maggiore precisione.
(3) Quantum Annealing Machine: un computer che sfrutta le leggi della meccanica quantistica per cercare lo stato di energia minima di una funzione di costo. Lo stato energetico minimo corrisponde alla soluzione del problema di ottimizzazione combinatoria. L'unità più piccola da calcolare è un qubit. All'aumentare del numero di qubit e della connettività tra i qubit, è possibile risolvere problemi di ottimizzazione combinatoria più grandi e complessi.
(4) Progetto per lo sviluppo di chip AI innovativi e tecnologie informatiche di nuova generazione
https://www.nedo.go.jp/english/activities/activities_ZZJP_100123.html

Informazioni su NEC Corporation

NEC Corporation si è affermata come leader nell'integrazione di tecnologie IT e di rete, promuovendo al contempo l'affermazione del marchio "Orchestrare un mondo più luminoso". NEC consente alle aziende e alle comunità di adattarsi ai rapidi cambiamenti in atto sia nella società che nel mercato in quanto fornisce i valori sociali di sicurezza, equità ed efficienza per promuovere un mondo più sostenibile in cui tutti abbiano la possibilità di raggiungere il loro pieno potenziale. Per ulteriori informazioni, visitare NEC all'indirizzo https://www.nec.com.


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• Fonte: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/73843/3/