Technologia
Przełom w komputerach kwantowych. Nowy chip może kontrolować tysiące kubitów

Użytkowe komputery kwantowe mogą stać się rzeczywistością jeszcze w tej dekadzie. Dzięki nim będziemy mogli dokonywać obliczeń z każdej dziedziny życia, które nie są dostępne dla tradycyjnych komputerów.

Największe koncerny technologiczne ostro rywalizują o palmę pierwszeństwa w komercjalizacji takich maszyn. Microsoft właśnie uczynił ogromny krok naprzód w realizacji tej pięknej wizji. Inżynierowie z Redmond wraz z naukowcami z University of Sydney w Australii opracowali nowy chip kwantowy, który jest zdolny do kontroli tysięcy kubitów.

Kubity to podstawowe jednostki informacji kwantowej, które są równoważne bitom binarnym w klasycznym komputerze. Im więcej kubitów wykorzystywanych jest w komputerze kwantowym, tym większa jest jego wydajność. To wszystko brzmi pięknie, ale uzyskanie tego w praktyce jest bardzo trudnym zadaniem.

Obecnie takie maszyny swoim wyglądem na myśl przywodzą komputery z lat 40. ubiegłego wieku, a nie futurystyczne urządzenia, które zrewolucjonizują świat. Każdy kubit musi być sterowany wiązką przewodów. Zwykle biegną one od półek z elektroniką w temperaturze pokojowej do kubitów na końcu lodówki, znajdujących się w temperaturze bliskiej zeru absolutnemu. Taka technologia pozwala na kontrolowanie ok. 50 kubitów. Jednak jest to zbyt mało, by prowadzić zaawansowane symulacje o jakich marzą naukowcy.

Inżynierowie Microsoftu opracowali zupełnie inne rozwiązanie. Cały nowy system składa się z układu sterującego, który nazywają agrestem. Umożliwia on skalowanie systemu sterowania i łagodzi wąskie gardło, jakim są przewody sterujące, służące do przesyłania informacji. Chip zużywa tylko niewielką ilość energii, zatem nie podgrzewa samych kubitów. Dzięki temu układ jest bardziej wydajny.

Nowy kwantowy układ jest konfigurowany za pomocą cyfrowych sygnałów wejściowych w temperaturze pokojowej i wykorzystuje ogniwa układu scalonego. Są one oparte na przełączanych kondensatorach do generowania statycznych i dynamicznych napięć do równoległego sterowania kubitami.

Microsoft chwali się, że jest to obecnie najbardziej na świecie złożony system elektroniczny posiadający 100 tysięcy tranzystorów i działający w temperaturze bliskiej zera absolutnego, czyli przy minus 273,05 stopnia Celsjusza. W kolejnych miesiącach, naukowcy zamierzają przeprowadzić szereg testów swojego nowego systemu.

Źródło: GeekWeek.pl/Microsoft / Fot. Google/Rocco C.