Первый в мире гибридный квантовый суперкомпьютер уже запущен в работу: детали

Инженеры активировали Reimei — первый в мире гибридный квантовый суперкомпьютер. 20-кубитная квантовая машина была интегрирована в Fugaku, шестой по скорости суперкомпьютер в мире. Об этом пишет Interesting Engineering.

Гибридная система предназначена для решения задач, на которые классические суперкомпьютеры тратят гораздо больше времени. Машина размещена в научном институте Riken в Сайтаме (Япония), и в первую очередь будет поддерживать исследования в области физики и химии.

Reimei отличается от большинства квантовых компьютеров, которые полагаются на сверхпроводящие кубиты. Вместо этого он использует захваченные ионные кубиты, технологию, которая предлагает несколько преимуществ в стабильности и управлении. Этот метод включает в себя изоляцию заряженных атомов или ионов в электромагнитном поле, создавая то, что известно как ионная ловушка. Затем захваченные ионы манипулируются с помощью точно откалиброванных лазеров, которые корректируют их квантовые состояния для выполнения вычислений.

Данная технология позволяет ученым манипулировать ионами, чтобы они могли действовать как кубиты, храня и обрабатывая квантовую информацию. Захваченные ионные кубиты обеспечивают более длительное время когерентности и способствуют большему количеству связей между кубитами. Напротив, сверхпроводящие кубиты предлагают более быстрые связи затворов и их легче изготавливать на чипах.

Представители Riken объяснили, что уникальная архитектура Quantinuum стала ключевой причиной выбора их квантовой системы. Reimei использует процесс, называемый "ионный челнок", который физически перемещает кубиты по контуру по мере необходимости. Это позволяет использовать более сложные алгоритмы и улучшить квантовую обработку.

Одной из самых больших проблем в квантовых вычислениях являются ошибки кубитов. Квантовые биты очень чувствительны к помехам, что приводит к "шуму", который влияет на вычисления. Для повышения точности машина группирует несколько физических ионных кубитов в "логические кубиты", которые хранят одну и ту же информацию в нескольких местах.