Powstał komputer kwantowy z 256 kubitami. Jego twórcy zamierzają bić kolejne rekordy

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda i MIT wykorzystali neutralne atomy, które umieszcza się w komorze próżniowej i kontroluje za pomocą laserów. W ten sposób powstał komputer kwantowy z 256 kubitami.

Przełom jest efektem współpracy badaczy zrzeszonych w ramach startupu QuEra Computing. Niedawno zyskał on finansowanie w wysokości 17 milionów dolarów, które ma zostać przeznaczone na rozwój dostosowanych algorytmów, co umożliwi wykorzystanie potencjału dostępnej architektury do optymalizacji kwantowej i symulacji kwantowej. Wśród inwestorów znalazło się między innymi japońskie przedsiębiorstwo Rakuten.

Czytaj też: Druga zasada termodynamiki wzmocniona. Komputery kwantowe coraz bliżej?

Większość zaawansowanych komputerów kwantowych, które tworzono do tej pory zawierało około 50 oddziałujących ze sobą bitów kwantowych, czyli kubitów. I choć takie parametry zapewniają przewagę obliczeniową nad „zwykłymi” komputerami, to nie wystarczają do rozwiązywania najbardziej wymagających problemów. Z tego powodu przedstawiciele QuEra zamierzali zwiększyć liczbę kubitów i poprawić ich programowalność.

Oba te cele udało się zrealizować, a autorzy przełomu chwalą się nie tylko 256 kubitami, ale również zwiększoną programowalnością swojego urządzenia. Każdy z tych kubitów jest pojedynczym, ultrazimnym atomem, który podlega rozmieszczaniu z wykorzystaniem laserów. Takie rozmieszczenie umożliwia zaprogramowanie maszyny, dostosowanie do badanego problemu oraz rekonfigurację w czasie rzeczywistym.

Komputer kwantowy z 2023 roku miałby mieć nawet 1000 kubitów

Co ciekawe, pierwszy model opracowany w 2017 r. wykorzystywał „tylko” 51 kubitów, jednak już w 2020 r. udało się zwiększyć ich liczbę do 256. W ciągu dwóch lat naukowcy z QuEra Computing zamierzają dobić do 1000 kubitów, a w dalszej perspektywie zwiększyć tę liczbę do setek tysięcy. IBM również dąży do posiadania 1000-kubitowej maszyny i to już w 2023 roku. Eksperci podkreślają jednak, że trudno jest porównywać wydajność różnych maszyn wyłącznie na podstawie liczby kubitów.

Czytaj też: Zaobserwowano efekt kwantowy, którego istnienie przewidziano 30 lat temu

Jeśli chodzi o zasady działania komputera kwantowego od QuEra, to wykorzystuje on neutralne atomy, które są chłodzone, a później układane za pomocą laserów w małej komorze próżniowej. O ile ściany tej komory są utrzymywane w temperaturze pokojowej, to same atomy podlegają schładzaniu do temperatur niewiele wyższych od zera absolutnego. Jako że kubit ma zdolność do przechowywania i przenoszenia znacznie większej liczby informacji niż bit, to zyskuje na tym wielokrotnie wyższą wydajność.