Intel представили первый 17-кубитный квантовый чип

Habrahabr

Спустя два года после инвестирования 50 млн долларов в квантовые исследования, Intel представили первый 17-кубитный чип. В компании отметили, что передадут устройство своим партнерам из исследовательского института QuTech. О том, что представляет собой чип, поговорим далее.

/ Flickr / Walter / CC

Архитектура квантовых компьютеров кардинально отличается от архитектуры современных ПК. Классические вычислительные системы кодируют информацию с помощью битов, в то время как квантовые оперируют кубитами, которые могут быть нулем, единицей, или любым другим значением между ними. Если представить, что бит — это горизонтальная линия, то кубит будет сферой, в пределах которой лежат его значения. Подробнее о квантовых вычислениях можно почитать по ссылкам здесь и тут.

Это свойство делает квантовые компьютеры более подходящими, чем электронные вычислительные системы, для определенного спектра задач: работы с геномом, моделирования сложных молекул и предсказания химических свойств и др.

Одной из особенностей нового 17-кубитного CPU от Intel стал корпус. Оптимальная рабочая температура для кубитов — 20 милликельвин. В компании отмечают, это в 250 раз холоднее, чем в космосе. Новый чип спроектирован таким образом, чтобы он мог выдерживать эту температуру без повреждений.

Новая архитектура также имеет защиту от радиочастотных помех, которые накладывают друг на друга кубиты, и особую схему межсоединений, в 10 раз увеличивающую пропускную способность чипа, по сравнению с классическими проводными контактами. По словам представителей Intel, новая разработка позволит создавать квантовые интегральные схемы. Видео с анбоксингом этого чипа вы можете найти на YouTube-канале QuTech.

Развитие экосистемы

Работа Intel и QuTech выходит за пределы простой разработки квантовых устройств. Компании занимаются проектированием всего стека квантовых систем — от кубитных устройств до аппаратной и программной архитектур их контролирующих.

Более того, в Intel исследуют несколько типов кубитов: сверхпроводящие кубиты, задействованные в новом чипе, и спиновые кубиты, теоретически воспроизводимые в кремнии с использованием уже привычных техпроцессов. В компании говорят, что они хотят продлить действие закона Мура.

Рынок

Intel не единственная компания, которая активно занимается развитием квантовых технологий. Например, ранее в этом году IBM представили 16-кубитный квантовый чип. А Google планирует открыть исследователям доступ к своим квантовым системам в облаке. Компания Rigetti Computing Inc. в начале года собрала 64 млн долларов на разработку квантовой машины, которая обгонит самые мощные суперкомпьютеры в решении некоторых задач.

Канадская компания D-Wave Systems уже заявляет, что построила полнофункциональный квантовый компьютер, хотя их система использует несколько иной метод — квантовый отжиг. Другие компании, включая Microsoft, также сообщают о прогрессе в собственных исследованиях.

Что касается Intel и QuTech, чью основу составляют преподаватели Делфтского технического университета, то сейчас они планируют выяснить, какое программное обеспечение им нужно, чтобы «выжать» максимум из 17-кубитов. Они также начнут искать новые сферы для применения своего чипа.

P.S. Еще пара материалов из нашего блога: