32-кубитный квантовый комп на захваченных ионах — с большим квантовым объёмом

IonQ объявила, что еще одна модель её квантового компа с ионной ловушкой готова к использованию. Новенькая машинка знаменует серьёзный скачок для компании, поднявшись с 11 кубитов до 32-х. Хотя это всё ещё уступает предложениям компаний, использующих сверхпроводящие кубиты, высочайшая точность захваченных ионов делает их еще наименее подверженными ошибкам и еще легче объединяемыми в сложные конфигурации. Таковым образом, по последней мере по одному показателю производительности, это, похоже, самый мощнейший квантовый комп из всех когда-либо сделанных.

Сверхпроводящие кубиты, применяемые таковыми компаниями, как Гугл, IBM и Rigetti, выполняются с внедрением контактов Джозефсона и потому, как ожидается, выиграют от предстоящего прогресса, задаваемого развитием полупроводниковой индустрии. Но как готовые устройства они не являются ни совершенными, ни совсем схожими. В итоге их разрабам пришлось находить методы обойти относительно высшую частоту ошибок и некую межкубитную вариабельность. Хотя эти трудности равномерно так либо по другому обходятся, они навряд ли когда-нибудь пропадут.

Базовой единицей кубита на ионных ловушках, напротив, является атом, а все атомы данного изотопа функционально эквивалентны и, совсем разумеется, не мучаются производственными недостатками. И, благодаря их использованию в устройствах, таковых как атомные часы, мы стали качественными в производстве устройств, нужных для удержания ионов в ловушках. Это значит, что основным камнем преткновения является наша способность поочередно манипулировать отдельными атомами и в конечном счёте считывать их состояние.

Компании, работающие с захваченными ионами, делают ставку на то, что достоинства единообразного и прогнозируемого устройства их кубитов будут значительными и это сделает технологию выигрышной в сопоставлении с её сверхпроводящими соперниками — опосля того, как получится преодолеть трудности с высокоточным манипулированием отдельными атомами.

Есть различия в том, как компании подступают к аппаратному обеспечению квантовых компов на ионных ловушках. Honeywell управляет взаимодействиями собственных кубитов, на физическом уровне перемещая их меж ловушками и создавая запутанность, когда два иона делят одну ловушку. IonQ, напротив, держит ионы разделёнными и может произвольно связать любые два, посылая им обоим набор подходящим образом сделанных фотонов.

Предшествующее поколение аппаратных средств IonQимело 11 подходящих для использования кубитов. Это значительно меньше, чем текущие предложения от таковых компаний, как IBM, у которых их наиболее 50. Производительность отдельных кубитов IonQ — их устойчивость к ошибкам во время операций — была лучше, чем обычная производительность сверхпроводящего кубита, но не намного.

С возникновением новейшей машинки всё поменялось. Для начала, IonQ практически утроила количество доступных кубитов, сейчас их 32. И, что не наименее принципиально, точность кубитов резко возросла. Хотя количество кубитов является более тривиальной мерой мощности квантового компа, это только частичное представление о потенциале данной части аппаратного обеспечения. Огромное число связей меж кубитами дозволяет решать наиболее сложные задачки. Так же имеют значение маневренность устройства и минимизация ошибок. Потому IBM разработала метрику, нареченную квантовым объёмом (Quantum volume), которая соединяет воединыжды в для себя все эти характеристики. У машинки с полной связностью меж безошибочными отказоустойчивыми кубитами квантовый объём будет огромным. Невыполнение либо неполное выполнение хоть какого из упомянутых требований приводит к его уменьшению. Квантовый комп IBM Raleigh достигнул квантового объёма 32 в январе 2020 года. В марте 2020 года квантовый комп Honeywell достигнул объёма 64 всего с шестью кубитами. В августе 2020 года IBM объявила, что она также достигнула размера 64-х в 27-кубитной системе. На деньках Honeywell отчиталась о достижении 128. На этом фоне IonQ смотрится, мягко говоря, нежданным: 1 октября они объявили о ожидании на собственных 32-х кубитах квантового объёма наиболее чем в четыре миллиона единиц.

В истинное время создатели занимаются настройкой новейшего компа. Когда период отладки и бета-тестирования завершится, IonQ планирует открыть к собственному детине доступ через пасмурные службы Microsoft и Amazon.

Источник: 22century.ru

Добавить комментарий