Квантовые компьютеры 21 Века⁠⁠

Новые посты - https://t.me/nakedtech

Как работает квантовый компьютер?

● В основе квантового компьютера находится квантовый чип, использующий кубиты для квантовых вычислений.

● В обычных компьютерах единица измерения бит, который принимает значение только 0 или 1.

● В квантовом же компьютере единица измерения кубит, в основу которого заложены принципы квантовой механики, а именно квантовая суперпозиция и квантовая запутанность.

● Квантовая суперпозиция означает, что кубит может иметь значение 0 или 1 только при конечном результате, а во время вычислений его значение определяется вероятностью возникновения 0 или 1. Иными словами кубит может находится в нескольких состояниях одновременно, что в разы ускоряет вычисления.

● Квантовая запутанность говорит нам о том, что при взаимодействии множества кубитов их значения становятся связанными, что позволяет создать сложные взаимосвязи, которые невозможны для обычных компьютеров.

Что изобрели в Microsoft?

19 Февраля 2025 года Microsoft представила Majorana 1 - первый в мире квантовый чип на базе новой топологической архитектуры ядра.

Топопроводник - это новый вид материалов, который позволяет управлять майорановскими нулевыми модами и создавать стабильные вычисления с кубитами для дальнейшего решения самых сложных промышленных и социальных проблем.

А что на счет Amazon?

В след за Microsoft, 27 Февраля 2025 года Amazon презентовала собственный прототип квантового чипа Ocelot, разработанный для тестирования эффективности архитектуры квантовой коррекции ошибок AWS.

Немного о чипе Ocelot:

1. Чип состоит из двух интегрированных кремниевых микросхем. Площадь каждого чипа составляет примерно 1 см в квадрате. Чипы соединены друг с другом в электрически соединенный пакет микросхем.

2. На поверхности каждого кремниевого микрочипа расположены тонкие слои сверхпроводящих материалов, которые образуют элементы квантовой схемы.

3. AWS использовала новый дизайн архитектуры Ocelot, создав систему исправления ошибок с нуля и используя кубит cat.

4. Кубиты cat хранят квантовые состояния, используемые для вычислений. Для этого они используют компоненты, называемые генераторами, которые генерируют повторяющийся электрический сигнал с постоянной синхронизацией.

5. Чип Ocelot состоит из 14 основных компонентов: пяти кубитов данных (кубитов cat), пяти "буферных схем" для стабилизации кубитов данных и четырех дополнительных кубитов для обнаружения ошибок в кубитах данных.

6. Высококачественные генераторы Ocelot изготовлены из тонкой пленки сверхпроводящего материала под названием тантал.

7. Новый квантовый вычислительный чип может снизить затраты на внедрение квантовой коррекции ошибок до 90% по сравнению с существующими подходами.

8. Квантовый микрочип может быть масштабируемо изготовлен с использованием процессов, заимствованных из индустрии микроэлектроники.

9. В будущем квантовые чипы, построенные в соответствии с архитектурой Ocelot, могут стоить всего в пять раз дешевле, чем существующие из-за резкого сокращения количества затрат, необходимых для исправления ошибок.

10. Сроки создания практичного квантового компьютера могут сократиться на срок до пяти лет.

P.S. Надеемся, что в будущем внедрение и активное использование квантовых компьютеров в промышленных масштабах (а возможно и в виде ПК) позволит быстрее осуществлять новые открытия и решать сложные задачи, на которые сейчас уходят десятилетия.