Исследователи из Калифорнийского технологического института предполагают, что для функционального квантового компьютера может потребоваться гораздо меньше кубитов, чем считалось ранее, что делает возможным внедрение первого квантового компьютера до конца десятилетия.
Исследователи Калифорнийского технологического института, работающие со стартапом Oratomic, связанным с Калифорнийским технологическим институтом, заявили, что, уменьшив ошибки, которые «загадочны сегодняшними элементарными квантовыми компьютерами», можно построить функциональный квантовый компьютер всего с 10 000–20 000 кубитов.
Ранее считалось, что для правильной работы квантового компьютера необходимы миллионы кубитов, рассказали в Калифорнийском технологическом институте. Кубит — это базовая единица квантового компьютера и эквивалент бита в классическом компьютере для кодирования информации в двоичном формате.
«Потребность в меньшем количестве кубитов означает, что квантовые компьютеры теоретически могут заработать к концу десятилетия», — заявил Калифорнийский технологический институт.
Перемещение атомов оптическим пинцетом
Теоретической инновацией является предложенная архитектура исправления ошибок, которая использует «системы нейтральных атомов», в которых атомы можно физически перемещать и соединять на больших расстояниях с помощью лазеров, называемых «оптическим пинцетом».
«Мы разрабатываем новые архитектуры для квантовых процессоров с нейтральными атомами, которые значительно сокращают оценку ресурсов для отказоустойчивых квантовых вычислений», — заявил во вторник физик-теоретик Калифорнийского технологического института Джон Прескилл, добавив:
«Этот прогресс вселяет во меня оптимизм в отношении того, что широко полезные квантовые вычисления скоро станут реальностью».
Мануэль Эндрес, профессор физики Калифорнийского технологического института, недавно создавший самый большой массив кубитов из когда-либо созданных, сказал:
“В отличие от других платформ квантовых вычислений, кубиты нейтральных атомов могут быть напрямую связаны на больших расстояниях. Оптические пинцеты могут переносить один атом на другой конец массива и напрямую запутывать его с другим атомом”.
По словам Калифорнийского технологического института, новая технология позволяет закодировать каждый логический кубит всего пятью физическими кубитами вместо примерно тысячи, требуемых традиционными методами.
“На самом деле очень удивительно, насколько хорошо это работает. Это то, что мы называем сверхэффективной коррекцией ошибок”, – сказал Эндрес.
Квантовые границы ближе, чем кажутся
Oratomic заявила, что будет работать в тесном сотрудничестве с миссией передовых квантовых вычислений Калифорнийского технологического института, продолжая исследования в области квантовой обработки информации и стремясь создать первый в мире отказоустойчивый квантовый компьютер промышленного масштаба.
Исследование было проведено всего через день после того, как Google опубликовала документ, в котором утверждается, что квантовые компьютеры потенциально могут взломать криптографию Биткоина за девять минут, требуя гораздо меньше вычислительной мощности, чем первоначально предполагалось.
Между тем, Google в своей статье на этой неделе призвал разработчиков криптовалюты перевести блокчейны на постквантовую криптографию, или PQC, сейчас, а не ждать появления реальных угроз.
На прошлой неделе интернет-гигант установил сроки миграции PQC на 2029 год, предупредив, что «квантовые границы» могут быть ближе, чем кажутся.
