A japán Nemzeti Kutatási és Fejlesztési Ügynökség, a Riken kutatói által kifejlesztett új kvantumrendszer, a japán IT óriás, a Fujitsu -val együttműködve 256 kvittel rendelkezik. A szakértők szerint azonban a kvitok minőségének biztosítása ugyanolyan fontos, mint a kvitek mennyisége.
A japán kutatók fejlesztették ki a világ legnagyobb osztályú szupravezető kvantumszámítógépét.
Számos hardvertípust használnak kvantumszámítógépek készítésére, amelyek a kvitek nevű szubatomi részecskéket használják a számítási képességek növelésére.
Közülük a szupravezető kvantumszámítógépek a legszélesebb körben teszteltek, olyan cégekkel, mint a Google, az IBM és a Rigetti, vezetik ezt a technológiát.
Minél nagyobb a kvitok száma, annál nagyobb a potenciális számítási teljesítmény.
Ugyanakkor más tényezők, például a zaj és a hibacsökkentési módszerek szintén nélkülözhetetlenek a gyakorlati kvantumszámítógép felépítéséhez.
A japán Nemzeti Kutatási és Fejlesztési Ügynökség, a Riken kutatói által kifejlesztett új kvantumrendszer, a japán IT óriás, a Fujitsu -val együttműködve 256 kvittel rendelkezik.
Összehasonlításképpen: a Google Sycamore Quantum Processor 70 kvitet használ. Az IBM-nek van egy 1,121 quit processzora, Condor, de a külső felhasználók számára nem elérhető.
Széles körben azt gondolják, hogy a Quantum teljes potenciáljának kiaknázásához egymillió quit -ra van szükség.
Négyszeres sűrűség
A kutatók nemcsak az egyik legnagyobb osztályú szupravezető kvantumszámítógépet telepítették, hanem a kvitek sűrűségét is sikerült megnégyszerezniük azáltal, hogy 256 kvitet illesztettek az előző generációs kvantumszámítógéphez használt házba, amely 64 kvitet használt.
A kutatók ezt a négyszeres sűrűségnövekedést a nagy sűrűségű integrációs technológia és a fejlett hőtervezés kombinációjához adják.
Összeállították a 4-Quit „egységcellákat” egymás mellett, és a csatlakoztatott cellákat három dimenzióban rétegezték, ezt a technikát 3D-s csatlakozási struktúrának hívják.
„Ennek a struktúrának a felhasználásával méretezhetjük a kvantum chipet a tervezés megváltoztatása nélkül … Bármilyen méretű Quit Chip-et készíthetünk egy 3D-s csatlakozási struktúrával”-mondta Yoshiyasu doi, a Riken RQC-Fujitsu Együttműködési Központ vezető kutatója az EuroneWS Next-nek.
Fujitsu szerint a technika lehetővé teszi a kvitek hatékony méretezését anélkül, hogy összetett átalakításokat igényelne.
A kvantum számítógépeknek szélsőséges hideg hőmérsékleten kell működniük, és a nagyobb kviteknek általában több helyre van szükségük a hőtermelés miatt.
A japán Wako-ban, a Riken RQC-Fujitsu Együttműködési Központban található új, 256 quit rendszer, amely a 20 Millikelvin 20 Millikelvin hőmérsékletét elérheti, az abszolút nullához közel, a lehető leghidegebb hőmérséklet.
„Nagyobb számú alkatrész megvalósításához a hőhő nagyon nehéz probléma … Az új kialakításban több mint 60 % -kal csökkenthetjük az erősítő teljesítményét. A hőmérleg nagyon fontos egy nagyobb rendszer felépítéséhez” – mondta Doi.
A kvantumrendszer felépítésekor minden kvitációnak szüksége van egy bemeneti és kimeneti csatlakozásra.
A méretezés bonyolultabb csomagolást, kábelezést és kriogén infrastruktúrát von maga után a kapcsolatok kezelésére.
„Az egyik legfontosabb előrelépés, amelyet Fujitsu itt bemutat, a kábelezési oldal, amely nagyobb sűrűségbe kerül” – mondta Jonathan Burnett, az Egyesült Királyság Nemzeti Quantum Computing Center kutatási igazgatóhelyettese, az EuroneWS Next.
Míg az olyan amerikai vállalatok, mint az IBM és az AWS, hasonló nagy sűrűségű kábeleket és integrációt fejlesztettek ki, jelenleg egyetlen európai csoport sem rendelkezik telepített rendszerrel, amelynek ilyen szintje a kábelsűrűség-mondja Burnett.
„Európában az egész, ez eléggé ugrás lenne a (it) ellen”.
1000 QUBBIT rendszer 2026 -ig
A Fujitsu szerint 2026-ban 1000 quit számítógépet indít.
„Az 1000 QUBBIT rendszer nagyon költségfogyasztó eszköz. Tehát először a technológiákat kell készítenünk egy ilyen nagyobb rendszer felépítéséhez … Ennek a sűrű kialakításnak a felhasználásával nagyobb rendszert építhetünk, mint például az 1000 QUBBIT rendszer”-mondta Doi.
A szakértők szerint a méretezés kritikus jelentőségű a kvantum számítógépek szupravezető számítógépeinek előnyeinek előmozdítása érdekében.
„Elkezdesz új problémákkal szembesülni … ami csak azért fordul elő, mert egyszerre 10 dolgot próbál tenni, ezért nem találkozol vele, ha soha nem dolgozik ilyen méretben” – mondja Burnett.
„Az a lenyűgöző dolog, ami a Fujitsu fizika által dolgozik, valójában az a valódi skálproblémákkal szembesül, amelyek végül egyfajta nagyobb számot működtetnek” – tette hozzá.
Ugyanakkor a kvitok minőségének biztosítása ugyanolyan fontos, mint a kvitek mennyisége.
Kutatási intézmények és vállalatok világszerte elérhetőek
Az új, 256 Q
„A hibrid kvantumplatform ezzel a géppel és a kvantum -szimulátorral. És ilyen rendszert biztosítunk ügyfeleinknek, munkatársainknak, például a kutatóintézeteknek a világ minden tájáról” – mondta Doi.
A Fujitsu szerint jelenleg négy japán társasággal dolgozik, és az iparágakat a pénzügyektől a vegyi anyagokig terjed ki, és célja ezen együttműködések globális bővítése. Más partnerségek léteznek, de a vállalat titoktartási okokból nem tett közzé konkrét részleteket.
A kvantumszámítógépek ígéretet tesznek a kábítószer -kutatás, a pénzügyek és az új anyagok felfedezésére, példátlan számítástechnikai képességeiknek köszönhetően.
Az iparágban azonban széles körű egyetértés van abban, hogy a teljes gyakorlati kvantumszámítás felé vezető utazás hosszú marad.
Az egymillió kviteket gyakran tekintik a hibatűrő, nagyszabású kvantumszámítás küszöbértékének, hogy valóban gyakorlati és összetett problémák megoldása érdekében.
2023 -ban az Egyesült Királyság felvázolta az 1. kvantum küldetését a hasznos kvantumszámítás felé vezető nemzeti ütemterv részeként. Becslések szerint mintegy egymillió fizikai kvitre lesz szükség a valós algoritmusok, például a Shor’s futtatásához, amelyet gyakran referenciaértékként használnak.
A szakértők azonban egyetértenek abban, hogy a kisebb rendszerek döntő lépcsőzetes kövek.
„Lépésről lépésre kell folytatnunk a kvantum-technológiát. A gyakorlati problémák megoldásához egy millió köbméter rendszert kell felépítenünk … tehát ebben az értelemben az 1000 kvitrendszer fejlesztéséhez az egyik lépés”-mondta Doi.
A történetről bővebben nézze meg a videót a fenti médialejátszóban.
