"Умный" усилитель для квантового компьютера потребляет в 10 раз меньше энергии

И вновь всем доброе утро.Шведские физики и инженеры создали мощный усилитель, который работает только при считывании информации с кубитов. Новая разработка потребляет в десять раз меньше энергии, чем лучшие современные аналоги. Это снижает декогеренцию кубитов и приближает появление более мощных квантовых компьютеров с большим числом кубитов и высокой производительностью.

Квантовые биты, или кубиты, могут находиться в состояниях 1 и 0 одновременно и во всех промежуточных комбинациях. Компьютер из 20 кубитов способен представлять более миллиона состояний одновременно. Это явление суперпозиции позволяет квантовым компьютерам решать невероятно сложные задачи, недоступные для суперкомпьютеров.

Для использования квантового компьютера кубиты нужно измерить и преобразовать в интерпретируемую информацию. Для этого требуются чувствительные микроволновые усилители, способные уловить слабые сигналы. Однако даже малейшие колебания температуры, шумы или электромагнитные помехи могут разрушить целостность кубитов, делая информацию непригодной. Поскольку усилители выделяют тепло, это тоже вызывает декогеренцию. Исследователи из Технологического университета Чалмерса разработали новый высокоэффективный усилитель.

«Этот усилитель — самый точный из возможных с использованием транзисторов. Мы снизили его энергопотребление до одной десятой по сравнению с лучшими современными усилителями, сохранив производительность. Мы надеемся, что этот прорыв позволит точнее считывать кубиты в будущем», — рассказал Инь Цзэн, первый автор исследования.

В отличие от других малошумящих усилителей, новая разработка работает в импульсном режиме и активируется только при необходимости. Это существенно снижает потребление энергии.?

Поскольку квантовая информация передается импульсами, разработчики добились высокой скорости активации усилителя. Для этого они использовали алгоритм, улучшающий работу устройства.

«Мы применили генетическое программирование для интеллектуального управления усилителем. Теперь он реагирует на входящий импульс кубита всего за 35 наносекунд», — отметил Инь.

Компания QuantumCTek из Хэфэя представила сверхпроводящую квантовую систему измерения и управления кубитами — ez-Q Engine 2.0. Разработка полностью китайская и поддерживает до 1000 кубитов. Это ставит систему на третье место в мире по мощности, уступая только IBM и Atom Computing.

Источник: vk.com

Комментарии: