Згідно з останніми повідомленнями, перший у Європі квантовий комп’ютер із більш ніж 5000 кубітами був запущений у Дослідницькому центрі Юліха у Німеччині. У центрі кажуть, що це важлива віха у розвитку квантових комп’ютерів у Європі. Суперквантовий комп’ютер, створений канадським постачальником систем квантових обчислень D-Wave, сьогодні є найпотужнішою обчислювальною машиною компанії. Крім того, цей продукт вперше розгортається поза штаб-квартири компанії.
Цей комп’ютер квантового відпалу, по суті, є такою самою ідеєю, що й адіабатичні квантові обчислення, які призначені для вирішення завдань оптимізації та вибірки. Перевага методу квантового відпалу полягає в тому, що його системна стабільність набагато вища, ніж у методу квантових вентилів.
Завдяки цьому суперквантовому комп’ютеру та квантовій системі D-Wave з віддаленим хмарним доступом, встановленій у Дослідницькому центрі Юліха, центр може брати участь у практичному застосуванні квантових обчислень на ранній стадії. Квантові комп’ютери обіцяють зробити революцію у розробці ліків, кібербезпеці та фінансовому моделюванні. Вони також оптимізують прогнозування погоди та багато інших областей, з якими не справляються класичні комп’ютери.
Щоб якнайшвидше реалізувати комерційне застосування квантових обчислень, центр створив Юліхську інфраструктуру для квантових обчислень (JUNIQ). Це забезпечить зручний доступ до систем квантових обчислень для різних груп користувачів у Європі. У майбутньому Юліхський дослідницький центр надасть приміщення для дослідників із Німеччини та інших країн ЄС. Компанії також матимуть доступ до JUNIQ, щоб допомогти їм використовувати квантові комп’ютери.
Складність квантової механіки: як майбутні квантові комп’ютери виправлятимуть помилки
Тема квантової корекції помилок набагато менша, ніж «квантова гегемонія». Для застосування квантових комп’ютерів квантова корекція помилок набагато важливіша, ніж квантова гегемонія. Отже, який метод виправлення помилок використовуватиме практичний квантовий комп’ютер?
У 1994 році математик Пітер Шор, що тоді працював у Bell Labs в Нью-Джерсі, довів, що квантові комп’ютери можуть вирішувати певні завдання набагато швидше, навіть експонентно, ніж класичні машини. Питання, чи зможемо ми побудувати квантовий комп’ютер? Скептики стверджують, що квантові стани настільки крихкі. Вони стверджують, що навколишнє середовище неминуче заплутає інформацію у квантовому комп’ютері, зробивши його не квантовим станом.
Через рік Пітер Шор відповів: «Класична схема виправлення помилок виправляє помилки шляхом вимірювання окремих бітів. Однак цей підхід не працює для квантових бітів (кубітів). Це пов’язано з тим, що будь-який вимір спотворив квантовий стан і, таким чином, завадить квантовим обчисленням». Шор виявив спосіб визначити, що щось пішло не так, не вимірюючи стан самих кубітів. Цей підхід започаткував область квантової корекції помилок.
У міру того, як ця область процвітала, більшість фізиків стали розглядати алгоритм Шора як єдиний спосіб побудувати практичні квантові комп’ютери. Без цього підходу неможливо збільшити продуктивність квантового комп’ютера. Якщо ми не зможемо підвищити продуктивність квантових комп’ютерів, вони не зможуть вирішити справді складних завдань.
У квантових обчисленнях розробка коду, що виправляє помилки, але реалізація його на машині, що працює — це інша справа. Однак на початку жовтня 2021 року дослідницька група на чолі з фізиком з університету Мериленду Крісом Монро зафіксувала деякий успіх. Вони повідомили, що успішно продемонстрували кілька елементів, необхідних для роботи циклу виправлення помилок Шора.
