Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту припускають, що для функціонального квантового комп’ютера може знадобитися набагато менше кубітів, ніж вважалося раніше, що робить можливим розгортання першого квантового комп’ютера до кінця десятиліття.
Дослідники Каліфорнійського технологічного інституту, які співпрацюють зі стартапом Oratomic, пов’язаним з Каліфорнійським технологічним інститутом, заявили, що, зменшивши кількість помилок, які «загадують сьогоднішні рудиментарні квантові комп’ютери», можна створити функціональний квантовий комп’ютер лише з 10 000 до 20 000 кубітів.
Раніше вважалося, що для належної роботи квантового комп’ютера необхідні мільйони кубітів, повідомили в Каліфорнійському технологічному інституті. Кубіт є основною одиницею квантового комп’ютера та еквівалентом біта в класичному комп’ютері для кодування інформації в двійковому форматі.
«Потреба в меншій кількості кубітів означає, що квантові комп’ютери теоретично можуть запрацювати до кінця десятиліття», — заявили в Каліфорнійському технологічному інституті.
Переміщення атомів оптичним пінцетом
Теоретичною інновацією є запропонована архітектура виправлення помилок, яка використовує «системи нейтральних атомів», у яких атоми можна фізично переміщувати та з’єднувати на великі відстані за допомогою лазерів, які називаються «оптичними пінцетами».
«Ми розробляємо нові архітектури для квантових процесорів із нейтральним атомом, які значно зменшують оцінки ресурсів для відмовостійких квантових обчислень», — сказав фізик-теоретик Каліфорнійського технологічного інституту Джон Прескілл у вівторок, додавши:
«Цей прогрес додає мені оптимізму щодо того, що широко корисні квантові обчислення незабаром стануть реальністю».
Мануель Ендрес, професор фізики Каліфорнійського технологічного інституту, який нещодавно створив найбільший з коли-небудь зібраних масивів кубітів, сказав:
“На відміну від інших квантових обчислювальних платформ, кубіти нейтрального атома можуть бути безпосередньо з’єднані на великих відстанях. Оптичний пінцет може переміщати один атом на інший кінець масиву і безпосередньо сплутувати його з іншим атомом”.
За словами Каліфорнійського технологічного інституту, нова технологія дозволяє кодувати кожен логічний кубіт лише п’ятьма фізичними кубітами замість приблизно тисячі, необхідних для звичайних методів.
“Насправді дуже дивно, наскільки добре це працює. Це те, що ми називаємо надефективним виправленням помилок”, – сказав Ендрес.
Квантові кордони ближче, ніж здається
Oratomic повідомила, що працюватиме в тісній співпраці з передовою квантовою обчислювальною місією Каліфорнійського технологічного інституту, з постійними дослідженнями квантової обробки інформації та метою створення першого в світі відмовостійкого квантового комп’ютера загального масштабу.
Дослідження відбулося лише через день після того, як Google опублікував статтю, в якій стверджується, що квантові комп’ютери потенційно можуть зламати криптографію біткойна за дев’ять хвилин, потребуючи набагато меншої обчислювальної потужності, ніж вважалося спочатку.
Тим часом Google закликав розробників криптовалюти у своїй статті цього тижня перевести блокчейни на постквантову криптографію, або PQC, зараз, а не чекати появи реальних загроз.
Минулого тижня інтернет-гігант встановив графік переходу на PQC до 2029 року, попередивши, що «квантові межі» можуть бути ближчими, ніж здається.
