Käytännöllisen kvanttilaskennan aika lähestyy

Aivan kuten Microsoft julkaisi äskettäin ensimmäisen Majorana 1 -prosessorin niin PsiQuantum julkisti 26. helmikuuta Omegan, kvanttifotonisen piirisarjan, joka on suunniteltu hyödyllisyysmittakaavaiseen kvanttilaskentaan.

Naturessa julkaistussa tiedeartikkelissa esitelty piirisarja sisältää kaikki edistyneet komponentit, joita tarvitaan miljoonan kubitin mittakaavan kvanttitietokoneiden rakentamiseen. Näin myös Microsoftin Majorana 1 on suunniteltu skaalautumaan miljoonaksi kubitiksi ratkaisuksi.

Tutkimuspaperi esittelee korkealaatuisia kubittitoimintoja ja yksinkertaista, pitkän kantaman sirujen välistä kubittien yhteyttä – keskeinen skaalauksen mahdollistaja, joka on pysynyt haastavana muille teknologioille.

Professori Jeremy O'Brien, PsiQuantumin perustaja ja toimitusjohtaja kertoo; Yli 25 vuoden ajan olen ollut vakuuttunut siitä, että voidaksemme toteuttaa käyttökelpoisen kvanttitietokoneen elämäni aikana, meidän on löydettävä tapa hyödyntää puolijohdeteollisuuden vertaansa vailla olevia kykyjä. Tämä paperi vahvistaa tämän uskon.”

PsiQuantumin suunnittelema ja GlobalFoundriesissa New Yorkissa valmistettu uusi piirisarja integroi nämä edistysaskeleet suurten volyymien, teollisesti testattuihin prosesseihin – valmiina laajamittaisien järjestelmien integrointiin.

Yrityksen tekninen lähestymistapa perustuu yksittäisiin fotoneihin ja kuitutietoliikenteen ideoihin joita täydentää suprajohtava materiaali erittäin tehokkaaseen yksittäisten fotonien havaitsemiseen sekä bariumtitanaatti (BTO), jota käytetään nopeaan optiseen kytkentään,

"Se, mikä erottaa meidät muista, on laitteistomme valmistettavuus ja liitettävyys", sanoi professori Mark Thompson, PsiQuantumin perustaja ja pääteknologi. ”Teknologiamme valmistetaan suurivolyymeissä puolijohdetehtaassa, joka tavallisesti tuottaa siruja matkapuhelimiin ja kannettaviin tietokoneisiin ja tuottaa nyt maailman tehokkaimpia fotonikubitteja. Voimme myös yhdistää sirumme saumattomasti toisiinsa käyttämällä perinteisiä optisia kuituja, jolloin voimme nopeasti laajentaa järjestelmiämme tuottaaksemme todella tehokkaita kvanttitietokoneita.”

Vuosikymmenien ajan fotonista kvanttilaskentaa pidettiin teoreettisena rajana – lupaavana, mutta etäisenä. Omega muuttaa asian, kerrotaan yhtiön tiedotteessa:

Meillä on nyt tekniikka valmistaa ja jäähdyttää niin monta kvanttisirua kuin voimme koskaan tarvita. Jatkamme suorituskyvyn jalostamista ja tuotannon skaalaamista, mutta ensisijainen haaste edessämme on järjestelmien integrointi: näiden sirujen yhdistäminen yhä tehokkaammiksi järjestelmiksi. Tämä työ on jo hyvässä vauhdissa laitoksissamme Isossa-Britanniassa ja SLAC National Accelerator Laboratoryssa Yhdysvalloissa, missä kokoamme ja skaalaamme aktiivisesti monisiruisia arkkitehtuureja.

Tämä merkitsee siirtymistä perustavanlaatuisista läpimurroista täysimittaiseen järjestelmän käyttöönottoon. Polku hyödyllisyysmittakaavaiseen kvanttilaskentaan on nyt selvä, ja olemme tänä vuonna murtamassa tietä ensimmäisillä suuren mittakaavan kvanttilaskentatoimipisteillämme Brisbanessa ja Chicagossa. Käytännöllisen, teollisesti valmistetun kvanttilaskennan aikakausi on saapunut – ja rakennamme sitä nyt, vakuutetaan tiedotteessa.

Aiheesta aiemmin:

Kvanttitietotekniikan maali on jo tähtäimessä

Tiedemiehet avaavat oven "kvanttivalon" manipulointiin