Створено перший прототип компактного квантового комп’ютера

Практично всі квантові комп’ютери, створені до теперішнього часу, є досить великими пристроями, повністю займають простір виділених для них лабораторій. Але недавно, дослідники з університету Інсбрука, Австрія, закінчили створення першого прототипу квантового комп’ютера з кубитами на базі іонних пасток, який вписується в простір двох стандартних 19-дюймових серверних стійок, широко використовуваних у всіх датацентрах. Створення такого компактного пристрою демонструє те, що технології квантових обчислень стануть скоро доступні для використання в промислових масштабах.

Австрійські дослідники займаються розробкою квантових комп’ютерів вже досить давно. Всі ці роботи ведуться в рамках європейської програми EU Flagship Quantum Technologies. «Наші перші експериментальні квантові обчислювальні системи зазвичай поміщалися в лабораторії, площею від 30 до 50 квадратних метрів» — пишуть дослідники, — «Створений нами компактний квантовий комп’ютер демонструє те, що скоро з’явиться можливість установки таких комп’ютерів в датацентрах. Крім цього, ми показали, що можна домогтися компактності такої системи і не пожертвувати, при цьому, її функціональністю».

Для того, щоб побудувати компактний квантовий комп’ютер, австрійським дослідникам довелося провести процедуру компактификации кожного блоку цього комп’ютера. Наприклад, основний вузол цього комп’ютера, іонна пастка, розташована у вакуумній камері, тепер займає лише малу частину від її початкового об’єму. Ця частина роботи була виконана фахівцями Alpine Quantum Technologies (AQT), а компактификацією інших компонентів займалися фахівці з Інституту прикладної оптики і точної механіки Фраунгофера і компанії TOPTICA Photonics, Німеччина.

Зараз компактний квантовий комп’ютер вже може функціонувати в повністю автономному режимі, а в найближчому майбутньому з’явиться можливість його програмування і налагодження в онлайн-режимі. В даний час до складу комп’ютера входить 24 кубіта на основі іонів, які можна без будь-яких обмежень заплутувати один з одним в потрібному порядку. Такої кількості кубітів вже цілком достатньо для виконання більшості квантових алгоритмів обробки даних, які є аналогами традиційних алгоритмів, що виконуються на серверах датацентров.

«У наступному році ми плануємо представити такий же комп’ютер, у якого кількість кубітів дорівнюватиме 50» — пишуть дослідники, — «А такої кількості кубітів, як добре відомо, вже буде досить для отримання квантового переваги на завданнях певного типу».