QuEra costruirà un banco di prova quantistico nel Regno Unito - Analisi delle notizie sull'informatica ad alte prestazioni

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BOSTON, 5 febbraio 2024 – La società quantistica ad atomo neutro QuEra Computing ha annunciato che il National Quantum Computing Centre (NQCC) del Regno Unito ad Harwell, nell'Oxfordshire, ospiterà un banco di prova per l'informatica quantistica. Finanziato attraverso l’NQCC e supportato dal quadro della Small Business Research Initiative (SBRI), uno dei banchi di prova sarà costruito da QuEra in collaborazione con collaboratori con sede nel Regno Unito.

Il banco di prova iniziale nel Regno Unito si baserà sul progresso recentemente annunciato utilizzando i "qubit logici" per rilevare e correggere gli errori inerenti ai calcoli quantistici. Una parte fondamentale di questo processo è il qubit shuttle, che consente ai qubit di muoversi preservando il loro stato quantico e consente l’entanglement dei qubit vicini. Fino ad ora, questo ha rappresentato un ostacolo importante alla realizzazione di computer quantistici scalabili e pratici e, in definitiva, al raggiungimento di un vantaggio quantistico.

Di conseguenza, il Regno Unito ospiterà il primo banco di prova al mondo per lo spostamento di qubit e la correzione degli errori. QuEra inizierà presto a lavorare sul suo banco di prova per l’NQCC e prevede che diventi operativo all’inizio del 2025.

“Il Regno Unito sarà il primo a sperimentare una tecnologia destinata ad aprire la strada a una nuova era dell’informatica quantistica”, ha affermato Alex Keesling, CEO, QuEra Informatica, “Per essere veramente utili, i computer quantistici devono essere costruiti su larga scala, con requisiti operativi modesti e, soprattutto, devono essere tolleranti ai guasti. Abbiamo dimostrato la capacità dei qubit logici di risolvere il problema degli elevati tassi di errore e i processori ad atomi neutri sono i principali candidati a superare la scala dei 100 qubit logici entro i prossimi anni. L’UKRI e l’NQCC hanno avuto la lungimiranza nel riconoscere questo approccio e il suo potenziale. Di conseguenza, il Regno Unito otterrà un vantaggio significativo come first mover e la possibilità di potenziare e preparare le sue industrie quantistiche per il futuro”.

Congratulandosi con i vincitori del concorso banco di prova, il dottor Michael Cuthbert, direttore dell'NQCC, ha commentato: “NQCC cerca di accelerare lo sviluppo delle capacità e delle infrastrutture di calcolo quantistico del Regno Unito. Nel settore si sta diffondendo la consapevolezza che gli sviluppatori quantistici hanno bisogno di accedere all’hardware per progettare soluzioni scalabili per un computer quantistico full-stack. Una volta costruiti, questi prototipi a livello di sistema aiuteranno l’NQCC e i suoi collaboratori a comprendere le caratteristiche uniche dei diversi approcci hardware, a stabilire metriche appropriate per ciascuna architettura qubit ed a esplorare i tipi di applicazioni che traggono maggiori benefici da ciascun approccio tecnologico. Ciò alimenterà direttamente l’impegno costante dell’NQCC con le organizzazioni del mondo accademico, industriale e governativo per sviluppare casi d’uso per i computer quantistici in fase iniziale e per identificare le innovazioni che saranno necessarie per accelerare lo sviluppo e l’adozione di questa tecnologia trasformativa”.

QuEra introdurrà diverse innovazioni chiave nel banco di prova dell’NQCC, implementando un’architettura di elaborazione dinamica notevolmente più avanzata rispetto ai sistemi quantistici esistenti. Questa architettura a zone è l’equivalente quantistico di un’architettura classica di Von-Neumann. Questa iniziativa porterà benefici ai ricercatori quantistici e agli sviluppatori di software con sede nel Regno Unito in due modi significativi. In primo luogo, fornirà loro l’opportunità di esplorare e ottimizzare questa architettura unica. In secondo luogo, consentirà ai fornitori di perfezionare l’hardware essenziale per la catena di fornitura dei processori atomici neutri. Questi processori sono attualmente considerati una soluzione leader per lo sviluppo di computer scalabili e tolleranti ai guasti.

Questa implementazione accelererà l’impollinazione incrociata tra le aziende nell’ecosistema quantistico del Regno Unito e dell’UE, aiuterà a sviluppare la forza lavoro quantistica del Regno Unito, stabilirà nuovi standard di prestazione e farà progressi chiave verso la realizzazione della strategia nazionale di calcolo quantistico del Regno Unito.

Il banco di prova avrà la capacità di trasportare in modo coerente gruppi di atomi, il che pone le basi per la sperimentazione con qubit logici. I qubit logici sono un insieme di singoli qubit fisici intrecciati, che consentono di rilevare e correggere gli errori nei singoli qubit fisici. Di conseguenza, ricercatori e partner del settore possono sperimentare algoritmi all’avanguardia che utilizzano queste funzionalità avanzate.

Un fattore fondamentale di questo sistema è la capacità di riconfigurare dinamicamente gli atomi nel processore utilizzando pinzette ottiche mobili, introducendo connettività gate tutto a tutti, programmabilità su larga scala con pochi controlli ottici locali e rendendo possibile un'ampia varietà di zone ottimizzate -architetture. Il banco di prova introdurrà anche la misurazione del circuito intermedio per consentire operazioni ed esecuzioni condizionali basate su risultati intermedi, ponendo le basi per miglioramenti futuri come la capacità di correggere errori o apportare modifiche dinamiche ai calcoli in corso.

L'NQCC è il centro nazionale del Regno Unito per l'informatica quantistica, dedicato ad accelerare lo sviluppo dell'informatica quantistica affrontando le sfide legate all'espansione della tecnologia. Il centro sta collaborando con aziende, governo e comunità di ricerca per fornire funzionalità di calcolo quantistico per il Regno Unito e sostenere la crescita del settore emergente.

Il programma dell'NQCC rappresenta un investimento di 93 milioni di sterline e viene realizzato congiuntamente dai consigli di ricerca, EPSRC e STFC, come parte dell'UKRI.

Il centro avrà sede in una struttura appositamente costruita nel sito del Rutherford Appleton Laboratory della STFC presso l'Harwell Campus nell'Oxfordshire, il cui completamento è previsto per il 2024.

L'NQCC fa parte del National Quantum Technologies Program (NQTP), che prevede la fornitura di 1 miliardo di sterline di investimenti nel settore pubblico e privato in 10 anni (2014-2024), per sviluppare e fornire tecnologie quantistiche nei settori del rilevamento, temporizzazione e , imaging, comunicazioni e informatica.