Квантовий комп'ютер плюс оптоволокно: нова ера Інтернету

Система з оптоволоконними зв'язками здатна генерувати нові кубіти безпосередньо в процесі своєї роботи. Причому, не перегріється навіть при кімнатній температурі.

Технічний університет Данії (DTU) завершив роботу над створенням платформи квантового комп'ютера, який можна підключати до «побутової» оптоволоконної мережі. Про це повідомляє інтернет-ресурс PhysOrg.

Багато тематичні ЗМІ раніше вже розповідали про переваги новітніх квантових комп'ютерів і про те, чому вони набагато продуктивніше класичних. Дослідники вказують на те, що квантові технології здатні за годину вирішувати завдання, на який у звичайного суперкомп'ютера пішло б 8 років.

Однак протягом довгих років квантові комп'ютери «на оптиці» не могли зрівнятися з технологіями на надпровідниках, розроблених найбільшими технічними корпораціями, на кшталт IBM і Google.

Тепер ситуація докорінно зміниться. Адже завдяки інженерам-розробникам з Данії з'явилася унікальна за своїми можливостями платформа, яка володіє такими якостями, як універсальність і масштабованість.

Нова система здатна залишатися не тільки робочою, але і ефективною навіть при кімнатній температурі. Хоча раніше відомі квантові пристрої в таких умовах критично перегріваються – для їх роботи потрібне середовище з найпотужнішим охолодженням.

У «класичних» квантових комп'ютерах за транспортування інформації відповідають кубіти – її базисні логічні частки. При цьому кубіти проходять через так звані «ворота», які працюють, як вентилі. Саме від них залежить виконання операцій, передбачених алгоритмами.

Прорив в області опто-квантових обчислень

Данські дослідники змогли розробити універсальний комплекс таких керованих воріт-вентилів, що дозволяють виконувати операції з кубитами з широкого алгоритмічного ряду завдань.

Це досягнення може стати дійсно проривним в області опто-квантових обчислень. Коментуючи його, лідер проекту Міккель Вілсбелл Ларсен, який є співавтором розробки, заявив, що на новій платформі можна реалізувати абсолютно будь-який довільний алгоритм. Головне – щоб у нього були правильні ввідні дані. В даному випадку – оптичні кубіти. При цьому такий комп'ютер можна в подальшому перепрограмувати під нові потреби.

Другий співавтор проекту, Йонас С. Неергаард-Нільсен, розповів ЗМІ про переваги системи. За його словами, найважливішим з них є можливість управління тисячами і тисячами логічних часток інформації. Причому, відкрита також можливість створення нових кубітів під нові завдання і в зв'язку з корегуванням старих.

У цьому «новинка» кардинально відрізняється від систем на суперпровідника. Вони забезпечують можливість управління тільки тією кількістю кубітів, яке можна інтегрувати в процесор чіпа.

Ще один «плюс» нової платформи, який підкреслили автори проекту – відсутність необхідності охолоджувати її і застосовувати габаритні кріостати. Всі процедури в оптоволокні можна виконувати при нормальній кімнатній температурі.

Також те, що система базується на оптичних світлопровідника означає, що вона може підключатися безпосередньо і взагалі без проміжних агентів до квантового Інтернету, який чекає нас в недалекому майбутньому.

Дослідники підкреслюють практично необмежений і поки мало вивчений потенціал квантових комп'ютерів. Нарощування його обчислювальної потужності відкриє грандіозні перспективи для найскладніших обчислень в більшості сфер діяльності людини. Зокрема, в таких найважливіших областях, як медицина, фармацевтика, оптимізація логістичного та транспортного секторів, розробка прогресивних матеріалів та інших.

Про недоліки технології

Що ж до можливих недоліків нової технологи – вчені говорять про високу ймовірність збоїв. Втім, з аналогічною проблемою стикаються розробники «суперпроводнікових» і оптоволоконних систем. Інженери поки не володіють можливістю нівелювати збої до нуля. Однак данці впевнені, що після впровадження своєї технології в оптичний чіп їм вдасться виправити її недоліки.