Компанія Atom Computing каже, що її новий квантовий комп’ютер має понад 1,000 кубітів

Компанія Atom Computing каже, що її новий квантовий комп’ютер має понад 1,000 кубітів

Мітка часу: 25 жовтня 2023 3:50
Компанія Atom Computing каже, що її новий квантовий комп’ютер має понад 1,000 кубітів PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальний пошук. Ai.

Масштаби квантових комп'ютерів швидко зростають. У 2022 році Перше місце посіла IBM зі своїм 433-кубітним чіпом Osprey. вчора, Анонс Atom Computing вони випередили IBM із 1,180-кубітним квантовим комп’ютером із нейтральним атомом.

Нова машина працює на крихітній сітці атомів, які утримуються на місці та маніпулюються лазерами у вакуумній камері. Перший 100-кубітний прототип компанії був сіткою 10 на 10 з атомів стронцію. Нова система являє собою сітку 35 на 35 атомів ітербію (показано вище). (Машина має місце для 1,225 атомів, але Atom наразі проводив тести з 1,180.)

Дослідники квантових обчислень працюють над низкою кубітів — квантовим еквівалентом бітів, представлених транзисторами в традиційних обчисленнях, включаючи крихітні надпровідні петлі дроту (Google і IBM), захоплені іони (IonQ) і фотони, серед іншого. Але Atom Computing та інші компанії, такі як QuEra, вважають, що нейтральні атоми, тобто атоми без електричного заряду, мають більший потенціал для масштабування.

Це пояснюється тим, що нейтральні атоми можуть довше зберігати свій квантовий стан, і їх у природі багато та ідентичні. Надпровідні кубіти більш чутливі до шуму та виробничих дефектів. Нейтральні атоми також можуть бути щільніше упаковані в один простір, оскільки вони не мають заряду, який міг би заважати сусідам, і ними можна керувати бездротовим способом. А нейтральні атоми дозволяють встановити кімнатну температуру, на відміну від температур, близьких до абсолютного нуля, необхідних для інших квантових комп’ютерів.

Можливо, компанія щось шукає. Зараз вони збільшили кількість кубітів у своїй машині на порядок всього за два роки, і вважають, що можуть піти далі. У відео пояснюється технологія, генеральний директор Atom Роб Хейс каже, що вони бачать «шлях до масштабування до мільйонів кубітів менш ніж за кубічний сантиметр».

«Ми вважаємо, що кількість викликів, з якими нам довелося зіткнутися, щоб перейти від 100 до 1,000, ймовірно, значно більша, ніж кількість викликів, з якими ми зіткнемося, коли переходимо до того, до чого ми хочемо перейти — 10,000 100,000, XNUMX XNUMX», — співзасновник Atom. і технічний директор Бен Блум сказав Ars Technica.

Але масштаб - це ще не все.

Квантові комп’ютери надзвичайно вибагливі. Кубіти можуть бути вибиті з квантових станів блукаючими магнітними полями або частинками газу. Чим частіше це відбувається, тим менш надійні розрахунки. У той час як масштабування привернуло багато уваги кілька років тому, фокус змістився на виправлення помилок у службі масштабу. Дійсно, новий комп’ютер Atom Computing більший, але не обов’язково потужніший. Це все поки що не можна використовувати для виконання єдиного обчислення, наприклад, через накопичення помилок у міру зростання кількості кубітів.

Однак нещодавно на цьому фронті відбувся рух. На початку цього року компанія продемонструвала можливість перевіряти помилки в середині розрахунку і потенційно виправити ці помилки, не порушуючи сам обчислення. Їм також потрібно звести помилки до мінімуму, підвищивши точність своїх кубітів. Рcent papers, кожний показуючи обнадійливий прогрес in підходи з низькою похибкою до квантових обчислень з нейтральним атомом, дати свіже життя цьому починанню. Зменшення помилок може бути частково інженерною проблемою, яку можна вирішити за допомогою кращого обладнання та дизайну.

«Те, що стримувало нейтральні атоми, доки ці документи не були опубліковані, були класичними речами, які ми використовували для контролю нейтральних атомів», — сказав Блум. «І це, по суті, показало, що якщо ви можете працювати над класичними речами — працювати з інженерними фірмами, працювати з виробниками лазерів (що ми й робимо), — ви можете справді придушити весь цей шум. А тепер раптом ви залишилися з цією неймовірно, неймовірно чистою квантовою системою».

На додаток до виправлення помилок у квантових комп’ютерах з нейтральним атомом, Цього року IBM оголосила про розробку кодів виправлення помилок для квантових обчислень це може зменшити кількість необхідних кубітів на порядок.

Тим не менш, навіть з виправленням помилок, великомасштабним, стійким до збоїв квантовим комп’ютерам знадобляться сотні тисяч або мільйони фізичних кубітів. Існують також інші проблеми, наприклад, скільки часу потрібно для переміщення та заплутування все більшої кількості атомів. Краще розуміння та робота над вирішенням цих проблем ось чому Atom Computing прагне до масштабу одночасно з виправленням помилок.

Тим часом нову машину можна використовувати для менших проблем. Блум сказав, що якщо клієнт зацікавлений у запуску 50-кубітного алгоритму (компанія планує запропонувати комп’ютер партнерам наступного року), вони запустять його кілька разів, використовуючи весь комп’ютер, щоб швидше отримати надійну відповідь.

У таких гігантів, як Google і IBM, це вражає, що стартап так швидко масштабував свої машини. Але 1,000-кубіт Atom Computing навряд чи протримається довго. IBM є планує завершити свій 1,121-кубітовий чіп Condor пізніше цього року. Компанія також дотримується модульного підходу, подібного до багаточіпових процесорів, поширених у ноутбуках і телефонах, де масштабування досягається шляхом з’єднання багатьох менших мікросхем.

Ми все ще в стадії зародження квантових обчислень. Машини корисні для досліджень і експериментів, але не для практичних завдань. Кілька підходів, які досягають успіху в масштабуванні та виправленні помилок — двох великих викликів галузі — надихають. Якщо ця динаміка збережеться в найближчі роки, одна з цих машин може нарешті вирішити першу корисну проблему, яку не міг би зробити жоден традиційний комп’ютер.

Автор зображення: Atom Computing

Часова мітка:

Більше від Хаб сингулярності