Intel: prace nad komputerami kwantowymi to nie sprint, a maraton

Ta rewolucyjna technologia opiera się na bitach kwantowych zwanych kubitami. Bity, czyli jednostki binarne stosowane w komputerach tradycyjnych, mogą mieć tylko dwie wartości: 0 albo 1, natomiast kubity mogą występować w wielu stanach naraz. Dzięki temu wiele obliczeń można wykonywać jednocześnie, co skraca czas rozwiązywania złożonych problemów. Oznacza to, że problemy, których rozwiązanie zajęłoby tradycyjnym komputerom całe lata, można by rozwiązać w ciągu kilku minut. W przyszłości komputery kwantowe mogłyby służyć do opracowywania leków, przewidywania klęsk żywiołowych, znajdowania najszybszych tras podróży, a nawet do odkrywania największych tajemnic nauki, takich jak zasady działania wszechświata. Eksperci z całego świata prześcigają się w tym, komu pierwszemu uda się stworzyć komercyjnie opłacalny komputer kwantowy. W październiku 2019 roku firma Google jako pierwsza stworzyła komputer kwantowy, który potrafi wykonywać obliczenia przekraczające możliwości tradycyjnego komputera. Przeprowadziła test wydajności określany mianem „kwantowej supremacji”. Badacze z firmy Google opracowali algorytm, który na 53-kubitowym testowym chipie kwantowym w ciągu 200 sekund potrafi przeprowadzić analizę, która na najpotężniejszym superkomputerze na świecie trwałaby około 10 tysięcy lat. Chociaż jest to niewątpliwie ogromny postęp, prototypowy komputer korzystał jedynie ze stosunkowo niewielkiej liczby kubitów. Badanie przeprowadzone przez firmę Intel wykazało, że zanim komputery kwantowe będą mogły rozwiązywać praktyczne problemy szybciej niż superkomputery, trzeba będzie je wyposażyć w setki, a nawet tysiące niezawodnie działających kubitów. Należy położyć większy nacisk na „praktyczność kwantową” – przejście z laboratorium do rzeczywistych zastosowań. Jedną z głównych przeszkód technicznych w obecnych prototypach jest fakt, że każdy kubitem steruje się osobno. Aby kubity mogły działać, do lodówki kriogenicznej – gdzie komputer kwantowy pracuje w temperaturze niższej niż w przestrzeni kosmicznej – trzeba doprowadzić (i tyle samo z niej wyprowadzić) setki przewodów. Przy użyciu tej metody nie da się praktycznie rozbudować komputerów kwantowych, tak aby zawierały one setki czy tysiące kubitów. Dlatego firma Intel opracowała zaprezentowany niedawno pierwszy w swoim rodzaju kriogeniczny układ sterowania. Układ SoC (System-on-a-Chip) o nazwie kodowej Horse Ridge nosi nazwę jednego z najchłodniejszych miejsc w stanie Oregon. Został opracowany we współpracy z centrum badawczym QuTech założonym przez Uniwersytet Techniczny w Delfcie i TNO (Holenderską Organizację Nauk Stosowanych). Powstał w celu uproszczenia elektronicznych układów sterowania, aby umożliwić sterowanie wieloma kubitami. Dzięki niemu dużo bardziej realna staje się budowa większych systemów, co stanowi ważny krok na drodze do praktycznego wykorzystania komputerów kwantowych – wyjaśnia Intel. - Obecnie badacze zajmujący się komputerami kwantowymi wykorzystują małą liczbę kubitów w mniejszych, specjalnie projektowanych systemach w otoczeniu skomplikowanych mechanizmów sterowania i łączności. Układ Horse Ridge firmy Intel znacznie obniża ten poziom złożoności – powiedział Jim Clarke, dyrektor ds. komputerów kwantowych w laboratoriach firmy Intel. - Dzięki systematycznej pracy nad rozbudową komputerów kwantowych do poziomu tysięcy kubitów, jakich wymagają zastosowania praktyczne, konsekwentnie zbliżamy się do progu opłacalności komercyjnego wykorzystania tej technologii w przyszłości. Źródło: Intel