Первый в мире гибридный квантовый суперкомпьютер уже запущен в работу

Гибридная система предназначена для решения задач, на которые классические суперкомпьютеры тратят значительно больше времени.

Инженеры успешно активировали Reimei — первый в мире гибридный квантовый суперкомпьютер. 20-кубитная квантовая машина была интегрирована в Fugaku, один из самых мощных суперкомпьютеров, занимающий шестое место в мировом рейтинге. Об этом сообщает Interesting Engineering.

Эта гибридная система предназначена для решения задач, которые требуют значительных вычислительных ресурсов и на выполнение которых традиционные суперкомпьютеры затрачивают существенно больше времени. Устройство размещено в научном институте Riken в японской префектуре Сайтама, и его основное предназначение — поддержка исследований в области физики и химии.

В отличие от большинства квантовых компьютеров, работающих на сверхпроводящих кубитах, Reimei использует захваченные ионные кубиты. Эта технология обладает рядом преимуществ, включая повышенную стабильность и более точное управление. Метод основан на изоляции заряженных атомов или ионов в электромагнитном поле, создавая так называемую ионную ловушку. Манипуляция ионами осуществляется с помощью точно откалиброванных лазеров, которые изменяют их квантовые состояния, позволяя выполнять сложные вычисления.

Применение данной технологии дает ученым возможность управлять ионными кубитами так, чтобы они сохраняли и обрабатывали квантовую информацию более эффективно. Захваченные ионные кубиты демонстрируют более длительное время когерентности и позволяют создавать больше взаимосвязей между кубитами. В то же время сверхпроводящие кубиты обеспечивают более быстрые операции и упрощают процесс изготовления квантовых чипов.

Представители института Riken пояснили, что выбор квантовой системы компании Quantinuum был обусловлен уникальной архитектурой этого решения. В основе работы Reimei лежит процесс, называемый “ионный челнок”, который позволяет физически перемещать кубиты в вычислительной системе по мере необходимости. Этот метод значительно повышает сложность выполняемых алгоритмов и улучшает обработку квантовой информации.

Одна из ключевых проблем квантовых вычислений — высокая чувствительность кубитов к внешним помехам, вызывающим “шум”, который приводит к вычислительным ошибкам. Для повышения точности Reimei использует стратегию группировки нескольких физических ионных кубитов в так называемые “логические кубиты”. Это позволяет хранить одну и ту же информацию в нескольких местах, обеспечивая более надежную защиту данных и снижение вероятности ошибок.

Источник: Interesting Engineering