Вставил розетку, и поехали: Bell-1 первый квантовый компьютер, который можно взять и купить

Ирландская компания Equal1 с гордостью представляет Bell-1 — первый в истории человечества квантовый компьютер, который можно взять и купить, построенный на гибридном кремниевом чипе. Этот инновационный аппарат, названный в честь знаменитого физика-теоретика Джона Стюарта Белла, поражает своей компактностью и простотой в использовании. Его вес составляет всего около 200 кг, а для работы требуется лишь подключение к обычной электрической розетке.

Bell-1 был разработан для установки в стандартные серверные стойки центров обработки данных, что позволяет легко интегрировать его в существующую инфраструктуру высокопроизводительных вычислительных комплексов. Его можно разместить рядом с традиционными серверами, не создавая дополнительных сложностей.

Ключевой особенностью этого устройства является гибридный процессор, в котором на одном кремниевом кристалле соседствуют классические и квантовые транзисторы. Первые выполняют стандартные вычислительные задачи, а вторые служат для создания кубитов — квантовых аналогов обычных битов. В отличие от классического бита, который может находиться только в одном из двух состояний (0 или 1), кубит благодаря принципу квантовой суперпозиции способен существовать одновременно в обоих состояниях, что теоретически позволяет производить экспоненциально больше вычислений.

Equal1 использует в своей разработке кубиты, основанные на спинах электронов в кремнии. Это принципиально отличает Bell-1 от других вычислительных систем, где применяются технологии захваченных ионов или сверхпроводящих кубитов. Спиновые кубиты в кремнии обладают рядом преимуществ: они компактнее, легче масштабируются, а главное — могут быть произведены на стандартном полупроводниковом оборудовании.

Инженерам удалось значительно уменьшить габариты устройства благодаря инновационной системе охлаждения замкнутого цикла. Она позволяет поддерживать рабочую температуру на уровне 0,3 кельвина (?272,7 ?) без использования громоздких внешних рефрижераторов растворения, которые обычно требуются таким системам.

Экстремально низкие температуры необходимы для стабильной работы кубитов. При нагреве даже на несколько градусов тепловые колебания нарушают их квантовые состояния, что приводит к ошибкам в результатах операций. Некоторые типы квантовых компьютеров способны функционировать и в более тёплых условиях, но технология Equal1 требует глубокого охлаждения для максимальной производительности.

В настоящее время Bell-1 располагает всего шестью кубитами, что пока недостаточно для решения практических задач. Для сравнения: недавно представленный компанией Google процессор Willow содержит 105 кубитов. Однако у разработки есть важное преимущество — это первая система, доступная для коммерческого использования.

По словам генерального директора Equal1 Джейсона Линча, сочетание квантовых технологий с современными классическими процессорами — самый быстрый путь к созданию вычислительной системы, способной производить расчёты, меняющие мир. Потенциальные области применения таких устройств включают разработку новых лекарств, криптографию, компьютерное моделирование сложных систем и развитие искусственного интеллекта.

Equal1 была основана в 2018 году как стартап-компания Дублинского университетского колледжа. Сейчас в ней работает около 45 сотрудников. Хотя штаб-квартира остаётся в Ирландии, компания активно развивает присутствие в Нидерландах — одном из мировых лидеров в области квантовых технологий.

Недавно компания получила инвестиции от Нидерландской организации прикладных научных исследований (TNO), а также открыла исследовательский центр рядом с Делфтским техническим университетом, где формируется целый кластер технологических стартапов.

Ведущие технологические компании мира сейчас формируют целые команды специалистов по квантовым вычислениям. Bell-1 несмотря на свою не самую эффективную мощность станет для них важным инструментом исследований: с его помощью учёные смогут изучать квантовые состояния и разрабатывать методы исправления ошибок. Такие эксперименты необходимы для создания следующего поколения квантовых процессоров с гораздо большей вычислительной мощностью, которые могут заменить кремниевые компьютеры.Правда когда произойдет "квантовый скачок" и будет ли он на самом деле — пока неясно.

Впрочем, конкуренция в этой области стремительно растёт: только за последние месяцы, например, Google представила квантовый чип Willow, Microsoft анонсировала процессор Majorana, а Amazon — разработку под названием Ocelot.

Источник: vk.com

Комментарии: