Корпорация IBM показала Q System One – компактный модульный квантовый компьютер, который сами представители компании назвали «первой в мире интегрированной универсальной квантовой вычислительной системой, разработанной для научного и коммерческого применения», пишет cnews.ru.
Анонсированная на международной выставке потребительской электроники CES две тысячи девятнадцать система представляет собой двадцати кубитное вычислительное устройство 4-го поколения, заключенное в герметичный корпус в форме куба с гранью длинной 2,75 м, который выполнен из боросиликатного стекла толщиной 1,27 см. Кроме квантового процессора в корпусе Q System One располагаются различные управляющие модули, а еще система охлаждения.
Выбор материала корпуса, по информации ресурса Engadget, обоснован простотой поддержания необходимой для функционирования устройства температуры – порядка десяти милликельвинов, то есть достаточно близко к абсолютному нулю. Кроме этого, конструкция корпуса дает возможность предохранять компоненты квантового компьютера от нежелательных вибраций, способных привести к возникновению вычислительных ошибок в процессе его работы.
«Объединение всего данного в первый интегрированный квантовый компьютер общего назначения есть знаковым моментом для IBM, учитывая ее историю», – цитирует Дарио Джила (Dario Gil), основного операционного директора IBM Research, издание Financial Times, противопоставляя новинку лабораторным образцам квантовых вычислительных систем тех лет, которые порой занимали собой целые комнаты.
Несмотря на относительную компактность новинки, продемонстрировать полноразмерный работающий прототип в IBM не отважились – вместо него взору публики показала уменьшенную до 2,25 м версия Q System One с отсутствующей задней панелью, за которой скрываются модули охлаждения, питания и управления, а еще без защитного «колпака», под которым прячется собственно квантовый компьютер. Последнее сделано для удобства посетителей выставки, давая им рассмотреть все компоненты устройства.
Тем не менее, по словам Боба Сатора (Bob Sutor), вице-президента IBM Research, у IBM имеется «полностью работоспособный» прототип Q System One в Йорктаун Хайтс (Нью-Йорк, США), который уже брался при проведении экспериментов.
Компания еще собирается открыть центр квантовых вычислений в Покипси (Нью-Йорк, США) для работы над усовершенствованной версией Q System One. Создатели еще не согласовали, подвергнется ли переработке йорктаунский прототип или изделие станет собираться «с нуля».
О квантовых вычислениях
Квантовые компьютеры в отличие от классических вычислительных машин оперируют не битами, а кубитами, которые могут находится не лишь в состояниях «1» и «0», но так же их суперпозиции. Вовремя разработке квантовых вычислительных устройств ученые пытаются ввести кубиты в состояние квантовой запутанности. Суть явления состоит в том, что изменение 1-го кубита всегда влияет на состояние связанных с ним соседей. Благодаря тому квантовые компьютеры потенциально могут демонстрировать высочайшую производительность в вычислениях.
Важной вехой для квантовых технологий есть достижение так называемого квантового превосходства (Quantum supremacy) — способности делать вычисления быстрее классических систем.
Основной проблемой квантовых технологий на данном этапе развития является возникновение в процессе работы большого количество ошибок, нуждающихся в коррекции.
Квантовые технологии считаются перспективными и имеют интерес у больших игроков рынка вычислительной техники. Так, в январе того года Intel представила свой 49-кубитный процессор Tangle Lake, а до этого CNews сообщал о создании учеными из Мэрилендского университета в Колледж-Парке симулятора пятидесяти трехкубитного квантового компьютера на иттербиевых ионах и «первого в мире коммерческого квантового компьютера» IBM Q, доступ к которому возможен через облачный сервис IBM Cloud. Проект получил развитие на базе облачной вычислительной платформы IBM Quantum Experience.
Область применения квантовых вычислений
IBM берет квантовые вычисления для решения задач моделирования в химии, так как классические компьютеры не могут смоделировать квантовые состояния даже простой молекулы из-за их большого количества. В перспективе компания хочет заняться моделированием сложных молекул , а так же высокоточным предсказанием химических свойств.
Квантовые вычисления в дальнейшем могут быть использованы для создания новых медикаментов, так как с их помощью можно моделировать трудные молекулярные и химические реакции. Еще они найдут применение в глобальной логистике, где помогут в построении каналов поставок в намного загруженные периоды времени. В сфере инвестиций квантовые инструменты могут иметь место в моделировании финансовых данных и ликвидации факторов риска в процессе инвестиций. Кроме этого, они дадут возможность обрабатывать колоссальные объемы данных с помощью искусственного интеллекта, что пригодится при поиске изображений , а так же видео. Еще квантовые алгоритмы смогут увеличить безопасность облачных вычислений и конфиденциальной информации за счет законов квантовой физики.
